Conservación Del Calor.

nservación Conservación del calor
Un sistema físico posee energía cuando tiene la capacidad de realizar un trabajo mecánico; es decir, cuando de alguna manera puede aplicar una fuerza sobre algo y desplazarlo. El trabajo, que designamos por T, se define como:
T = F • d           [7]
desplazamiento) y d el desplazamiento experimentado (ver figura 25). La unidad de trabajo en el SistemaInternacional de unidades (S.I.) es newton•metro, que se denomina joule (J).
Cuando el agua hierve en una tetera posee energía, por cuanto el vapor que sale de ella puede hacer girar, por ejemplo, una rueda de paletas. Si se calienta un gas encerrado en un cilindro que tenga un émbolo, será capaz de desplazarlo (Ver figura 26). Este es el principio básico por el cual funciona la máquina de vapor y elmotor de combustión de un automóvil.
¿Por qué tiene sentido decir que eso que denominamos calor, medimos en calorías y designamos por Q es energía?
El equivalente mecánico del calor. Según cuenta la historia, fue Benjamín Thompson, más conocido como conde de Rumford, quien se diera cuenta de que la teoría del calórico estaba equivocada. Al taladrar cañones para el ejército, observó que se producíacalor en forma inagotable y ello no era consistente con la idea de que los cuerpos poseyeran una cierta cantidad de una sustancia llamada calórico. Más bien ese calor se originaba a partir del movimiento del taladro y el roce que se produce entre la broca y el material perforado. Sin embargo, fue otro inglés, James Prescot Joule, quien medio siglo después abordó el tema desde un punto de vistacuantitativo. Probablemente Joule pensó así: si cierta cantidad de agua se encuentra encerrada en un recipiente del cual el calor no pueda escapar (por ejemplo un termo), la energía mecánica que se ocupa al agitarla debe estar relacionada con el aumento de temperatura que debe experimentar el agua. Durante años diseñó un experimento que le permitiera medir y relacionar las dos cantidadesinvolucradas: la energía mecánica (E) y el calor (Q). La figura 27 esquematiza el experimento. Al soltar la masa m, ésta desciende haciendo girar una rueda de paletas que agita el agua. Como la energía mecánica inicial del “peso” es mgh, si v es la rapidez con que llega al suelo, tendremos que la energía mecánica disipada es:  
[8]
Esta cantidad puede medirse, y debe ser proporcional al calor que gana elagua. Si m es la masa de agua, c su calor específico y T el aumento de temperatura que registra el termómetro, este calor debe ser:
Q = cmT        [9]
Si no hay disipación de energía mecánica por efectos de roce en las poleas, ni pérdidas de calor en el agua por mal aislamiento térmico en el recipiente, las expresiones [8] y [9] deben ser iguales, pero como las medimos en diferentes unidades(joules y calorías, respectivamente), debe existir entre ellas una equivalencia.
La relación encontrada por Joule después de múltiples mediciones le permitió concluir que 1 caloría es igual a 4,18 joules. A este importante valor se le denomina equivalente mecánico del calor. El calor es energía mecánica que se transfiere de un cuerpo a otro.
Roce y calor. También hemos observado que la fricción estáasociada a un aumento de temperatura. Por ejemplo, al lijar madera, al cortar un metal con una sierra o simplemente al frotarnos las manos cuando tenemos frío, apreciamos que la energía del movimiento se traduce en un aumento de temperatura. Entonces, ¿de dónde proviene el calor que llega a nuestras manos?
Las estrellas fugaces o meteoros suelen ser rocas que viniendo del espacio penetran ennuestra atmósfera. El roce con ella suele ser lo suficientemente grande como para aumentar su temperatura hasta fundirlas. Este es el origen de la luz que se produce cuando las personas dicen “vi caer una estrella”.
Si en un mismo punto doblamos sucesivamente un alambre galvanizado, notaremos que en esa zona la temperatura aumenta y, si insistimos, probablemente el alambre termine cortándose. ¿Por...