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Páginas: 7 (1522 palabras)
Publicado: 15 de octubre de 2012
LA TEMPERATURA Y LA LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
En el tratamiento microscópico, la temperatura se considera como un concepto primario, semejante a la longitud y la masa; pero, la temperatura puede deducirse de propiedades mecánicas y por lo tanto no debe considerarse como concepto primario.
La temperatura absoluta no puede definirse rigurosamente, a menos que se aplique la segunda ley determodinámica, usando una unidad que no dependa de las propiedades de una sustancia en particular.
El concepto de temperatura surge de la percepción sensorial, de lo caliente o de lo frío; sin embargo, es evidente que tal sensación fisiológica no basta para evaluación precisa de la temperatura.
Maxwell definió, la temperatura de un cuerpo como: Su estado térmico considerado con referencia a suposibilidad de comunicar calor a otro cuerpo.
Para establecer un método de definir y medir temperaturas considere un cuerpo A con otro B; ambos están aislados de sus alrededores.
[pic]
La energía calorífica será transmitida desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura, hasta que A y B se aproximen un estado partir del cual no se observan cambios, de modo que ambos alcanzanun equilibrio térmico. En estas condiciones se dice que los dos cuerpos poseen la misma temperatura [pic].
Considérese A y C; repítase el experimento anterior:
[pic]
Esto implica que TA = TC, luego TB ? TC, Entonces [pic].
Corolario: Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercero; entonces están en equilibrio entre si.
Esta afirmación se conoce como:
Ley cero de latermodinámica.
La ley cero es la base del concepto de temperatura y permite comparar las temperaturas de dos cuerpos B y C, con la ayuda de un tercer cuerpo A y afirmar que la temperatura de B y C son las mismas o son diferentes, sin necesidad de ponerlos en contacto, el cuerpo A recibe el nombre de Termómetro.
Observaciones:
• El equilibrio térmico no describe la temperatura en un concepto físico.Define simplemente la igualdad o desigualdad de temperaturas. En otras palabras la igualdad o desigualdad de temperaturas es la propiedad de alcanzar o no el equilibrio térmico, cuando dos sistemas se ponen en contacto.
• Es importante destacar que el termómetro A indica su propia temperatura, que es la misma que la del sistema con el que se encuentra en equilibrio térmico. El concepto detemperatura así descrito se aplica solo a estados de equilibrio.
Medición de la temperatura:
La temperatura puede medirse por métodos indirectos. El calor se transmite a un instrumento, tal como el cuerpo A y se mide el cambio debido a la temperatura en alguna propiedad o respuesta de A.
Las propiedades que experimentan cambios con la temperatura, se llaman Propiedades Termométricas.Ejemplos:
• La longitud de una columna de líquido en un capilar conectado a un bulbo.
• La presión (O el volumen) de una masa fija de gas a volumen (presión) constante.
• La resistencia eléctrica de un alambre metálico a presión atmosférica y la fuerza electromotriz de un par termoeléctrico
Para establecer una escala de temperaturas se debe asignar un numero arbitrario comopunto de referencia y especificar otras temperaturas con respecto al mismo.
En 1854 Kelvin indico que para definir el origen de una escala absoluta de temperaturas bastaba un solo punto, tal como el Punto triple del agua (Fase sólida, liquida y vapor coexisten en equilibrio). Este punto fue adoptado en 1954 por la Conferencia internacional de pesas y medidas, debido a la gran exactitud con quepuede determinarse, Fijando su valor en 273,16 °K.
Comparación de sustancias termométricas
Al establecer una escala de temperaturas es necesario especificar la relación que liga la temperatura con la propiedad termométrica, a fin de relacionar las interpolaciones y extrapolaciones posibles.
Considérese la propiedad termodinámica x ligada con la temperatura t por una relación lineal:...
En el tratamiento microscópico, la temperatura se considera como un concepto primario, semejante a la longitud y la masa; pero, la temperatura puede deducirse de propiedades mecánicas y por lo tanto no debe considerarse como concepto primario.
La temperatura absoluta no puede definirse rigurosamente, a menos que se aplique la segunda ley determodinámica, usando una unidad que no dependa de las propiedades de una sustancia en particular.
El concepto de temperatura surge de la percepción sensorial, de lo caliente o de lo frío; sin embargo, es evidente que tal sensación fisiológica no basta para evaluación precisa de la temperatura.
Maxwell definió, la temperatura de un cuerpo como: Su estado térmico considerado con referencia a suposibilidad de comunicar calor a otro cuerpo.
Para establecer un método de definir y medir temperaturas considere un cuerpo A con otro B; ambos están aislados de sus alrededores.
[pic]
La energía calorífica será transmitida desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura, hasta que A y B se aproximen un estado partir del cual no se observan cambios, de modo que ambos alcanzanun equilibrio térmico. En estas condiciones se dice que los dos cuerpos poseen la misma temperatura [pic].
Considérese A y C; repítase el experimento anterior:
[pic]
Esto implica que TA = TC, luego TB ? TC, Entonces [pic].
Corolario: Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercero; entonces están en equilibrio entre si.
Esta afirmación se conoce como:
Ley cero de latermodinámica.
La ley cero es la base del concepto de temperatura y permite comparar las temperaturas de dos cuerpos B y C, con la ayuda de un tercer cuerpo A y afirmar que la temperatura de B y C son las mismas o son diferentes, sin necesidad de ponerlos en contacto, el cuerpo A recibe el nombre de Termómetro.
Observaciones:
• El equilibrio térmico no describe la temperatura en un concepto físico.Define simplemente la igualdad o desigualdad de temperaturas. En otras palabras la igualdad o desigualdad de temperaturas es la propiedad de alcanzar o no el equilibrio térmico, cuando dos sistemas se ponen en contacto.
• Es importante destacar que el termómetro A indica su propia temperatura, que es la misma que la del sistema con el que se encuentra en equilibrio térmico. El concepto detemperatura así descrito se aplica solo a estados de equilibrio.
Medición de la temperatura:
La temperatura puede medirse por métodos indirectos. El calor se transmite a un instrumento, tal como el cuerpo A y se mide el cambio debido a la temperatura en alguna propiedad o respuesta de A.
Las propiedades que experimentan cambios con la temperatura, se llaman Propiedades Termométricas.Ejemplos:
• La longitud de una columna de líquido en un capilar conectado a un bulbo.
• La presión (O el volumen) de una masa fija de gas a volumen (presión) constante.
• La resistencia eléctrica de un alambre metálico a presión atmosférica y la fuerza electromotriz de un par termoeléctrico
Para establecer una escala de temperaturas se debe asignar un numero arbitrario comopunto de referencia y especificar otras temperaturas con respecto al mismo.
En 1854 Kelvin indico que para definir el origen de una escala absoluta de temperaturas bastaba un solo punto, tal como el Punto triple del agua (Fase sólida, liquida y vapor coexisten en equilibrio). Este punto fue adoptado en 1954 por la Conferencia internacional de pesas y medidas, debido a la gran exactitud con quepuede determinarse, Fijando su valor en 273,16 °K.
Comparación de sustancias termométricas
Al establecer una escala de temperaturas es necesario especificar la relación que liga la temperatura con la propiedad termométrica, a fin de relacionar las interpolaciones y extrapolaciones posibles.
Considérese la propiedad termodinámica x ligada con la temperatura t por una relación lineal:...
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