transferencia de calor

Temperatura y equilibrio térmico
El concepto de temperatura se origina en las ideas cualitativas de “caliente” y
“frío” basadas en nuestro sentido del tacto. Un cuerpo que se siente caliente sueletener
una temperatura más alta, que un cuerpo similar que se siente frío. Esto es un
tanto vago y los sentidos pueden engañarse. Sin embargo, muchas propiedades de la
materia que podemos medirdependen de la temperatura. La longitud de una barra de
metal, la presión de vapor en una caldera, la capacidad de un alambre para conducir
corriente eléctrica y el color de un objeto brillante muycaliente: todo esto depende
de la temperatura.
La temperatura también se relaciona con la energía cinética de las moléculas de un
material. En general, esta relación es muy compleja, por lo que no esun buen punto
de partida para definir la temperatura. En el capítulo 18 examinaremos la relación
entre la temperatura y la energía del movimiento molecular para un gas ideal. No
obstante, esimportante entender que la temperatura y el calor pueden definirse
independientemente de cualquier imagen molecular detallada. En esta sección, desarrollaremos
una definición macroscópica de latemperatura.
Para usar la temperatura como medida de calidez o de frialdad, necesitamos construir
una escala de temperatura. Para ello, podemos usar cualquier propiedad medible
de un sistema que varíe con su“calidez” o “frialdad”. La figura 17.1a muestra un sistema
común para medir la temperatura. Cuando el sistema se calienta, el líquido colorido
(usualmente mercurio o etanol) se expande y sube por eltubo, y el valor de L
aumenta. Otro sistema sencillo es una cantidad de gas en un recipiente de volumen
constante (figura 17.1b). La presión p medida por el manómetro aumenta o disminuye,
alcalentarse o enfriarse el gas. Un tercer ejemplo es la resistencia eléctrica R de
un alambre conductor, que también varía al calentarse o enfriarse el alambre. Todas
estas propiedades nos dan un número...