Gua de física calor y temperatura

CALOR Y TEMPERATURA
Toda la materia (sólida, líquida y gaseosa) se compone de átomos o moléculas en agitación. Por lo tanto la materia posee energía cinética, la cual causa en promedio un efecto que podemos percibir: el calor. Siempre que un objeto de calienta aumenta la energía cinética de sus moléculas o átomos.
Es fácil incrementar la energía cinética de la materia. Puedes calentar unamoneda golpeándola con un martillo; el golpe hace que las moléculas de la moneda se agiten más aprisa. Si aplicas una llama a un líquido, ésta también se calienta. Si comprimes rápido el aire que está dentro de un inflador manual, el aire se calienta. Cuando los átomos y las moléculas de la materia se mueven más aprisa, la materia se calienta, ya que tienen mayor energía cinética.
Así pues, cuando tecalientas junto al fuego en una noche fría de invierno, estás incrementando la energía cinética de tu cuerpo.

• TEMPERATURA
La cantidad que nos dice que tan caliente o que tan frío está un objeto en comparación con una referencia es la temperatura.
Casi toda la materia se expande cuando su temperatura aumenta y se contrae cuando su temperatura disminuye. Un termómetro ordinario mide latemperatura mostrando la expansión y la contracción de un líquido, por lo común mercurio o alcohol coloreado, que se encuentra en un tubo de vidrio provisto de una escala.
En la escala de temperatura de uso más extendido, la escala internacional, se asigna el 0 a la temperatura a la cual el agua se congela, y el número 100 a la temperatura a la cual el agua hierve (a la presión de una atmósfera). Elintervalo entre el punto de congelación y el de ebullición se divide en cien partes iguales llamadas grados. Ésta escala de temperatura es la llamada “Celsius”.
Otra escala de temperatura que es de uso común, es aquella que el 32 designa la temperatura de congelación del agua, y el 212 a la temperatura de ebullición del agua. Ésta escala de temperatura se conoce como escala “Fahrenheit”.
Laescala que se emplea en la investigación científica es la del SI: la escala “Kelvin”. Sus grados son del mismo tamaño que los Celsius. Pero el 0 se designa a la temperatura más baja posible: el cero absoluto. A la temperatura del cero absoluto las sustancias ya no tienen energía cinética que ceder, el cual corresponde a -273ºC en la escala Celsius.

• CALOR
Si tocas una estufa caliente pasaenergía de ella a la mano porque la estufa está más caliente que tu mano. Pero si tocas un trozo de hielo tu mano cede energía al hielo, que está más frío. El sentido de la transferencia espontánea de energía es siempre de la sustancia más caliente a la más fría. La energía que se transfiere de un objeto a otro debido a una diferencia de temperatura se llama calor.

Es común (aunque erróneo para losfísicos) pensar que la materia contiene calor. La materia contiene energía en diversas formas pero no contiene calor. El calor es la energía en tránsito de un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Una vez transferida la energía deja de ser calor.
Cuando fluye calor entre dos objetos o sustancias que están en contacto, se dice que están en contacto térmico. Se existe contactotérmico, el calor fluye de la sustancia cuya temperatura es mayor a la sustancia cuya temperatura es menor. El calor fluye de acuerdo con las diferencias de temperatura. El calor nunca fluye por sí mismo de una sustancia más fría a una más caliente.


Equilibrio Térmico
Cuando los objetos que están en contacto térmico alcanzan la misma temperatura, ya no fluye calor entre ellos y decimos quelos objetos están en equilibrio térmico.
Para leer un termómetro esperamos hasta que alcanza el equilibrio térmico con la sustancia cuya temperatura mide. Cuando un termómetro está en contacto con una sustancia fluye calor entre ellas hasta que alcanzan la misma temperatura. Sabemos que la temperatura del termómetro es también la temperatura de la sustancia. De modo, que curiosamente, un...