Calorimetria

Imaginemos nuestro mundo si no existiera la transferencia térmica. ¿Cómo serían
nuestras casas sin un sistema de calefacción o de enfriamiento? No sería cómodo,
¿verdad? Y aunque nos parezca increíble,así era la vida hace poco más de un siglo
y medio. Así, lograr una temperatura agradableen nuestros hogares o movilizarnos
en un automóvil a nuestros sitios de labor son hechos explicables através de
los principios de la termodinámica. Entérminos muy generales, podemos afirmar,
que la termodinámica es el estudiode la energía y sus transformaciones,
conceptos muy familiares, particularmente en esas noches frías cuando tratamos de
calentar nuestros hogares. Sin embargo, la energía en la forma de calor también
significa mucho más que esos sistemas que utilizamos para conseguir elobjetivo
de calentar*. El calor es una forma de energía que se pone de manifiesto en un cambio de estado y se transfiere de un sistema con temperatura alta a uno con temperatura
menor, hasta que se alcanza el equilibrio térmico. Como la transferencia de calor
tiene lugar en los procesos físicos, quí- micos y biológicos, quienes nos dedicamos
a la medida del calor encontramos en éste una forma dehacer un seguimiento al
sistema, ya sea que la generación del calor se realice de manera rápida o lenta,
o que se trate de un sólido, un líquido, un sistema reaccionante o un sistema vivo.
La medida del calor se hace entonces de manera global e involucra todos los procesos
que puedan generar c a l o r, consiguiendo así una suma de todos los
efectos térmicos que tengan lugar; esto hace a lacalorimetría una técnica no espec
ífica, pero muy útil en el registro continuo del proceso que está observándose.
De esta manera, las nuevas técnicas de registro de datos permiten conocer la
historia de lo que ocurre con el sistema que nos interesa.

Calorímetros,
su historia
y desarrollos

Un calorímetro es un instrumento, sencillo o complejo, que nos permite medir el cambio
en la energíaque sufre un sistema después de operar en este un proceso, que puede ser físico,
químico o biológico. Si nos detenemos a estudiar el avance de la termodinámica, nos daremos cuenta de que una herramienta importante a través de la historia, ha sido el calorímetro1,2.
El primer calorímetro utilizado, con el propósito específico de media calor, fue desarrollado
en 1783 por Lavoisier y Laplace,quienes midieron el cambio en el calor de un cuerpo caliente, capaz de derretir una cierta cantidad de hielo; se esperaba entonces hasta que el cuerpo caliente
estuviera a la temperatura del hielo, y después se determinaba la masa del hielo derretido3.
En ese mismo año, 1783, Antoine L. Lavoisier, químico cuyo retrato junto a su esposa aparece
en la figura 1, y Pierre L. Laplace, matemático yfísico, sacaron a la luz pública una declaraci
ón de las dos teorías rivales del calor en un

artículo publicado en común. Éstas eran las dos teorías por las cuales se enfrentaban tanto fí-
sicos como químicos del siglo XVIII. Para los físicos, el calor era el viva del vis (movimiento
del vivir), mientras que para los químicos era un fluido material sutil, a menudo llamado cal
órico. Lapublicación precisó que hay varias consecuencias comunes a ambas teorías; la más
importante de éstas es: la cantidad total de calor es constante en una mezcla simple.
Como lo podemos apreciar en los párrafos anteriores, la evolución y la medida del calor
han inquietado desde hace mucho tiempo a la comunidad dedicada a la observación y al estudio
de los fenómenos naturales; y hacemos énfasis en el aportede Lavoisier a la calorimetría porque
es uno de los científicos más representativos del siglo XVIII y que contribuyó en varios aspectos
al avance de la química. La construcción de calorímetros ha ayudado
a entender la ciencia de la energía y sus transformaciones, incluso un experimento simple
en el cual puede deducirse el cambio de calor que ocurre, y que implica el conocimiento y...