fisica

El calor, la temperatura y cómo se miden
Las ideas acerca de la naturaleza del calor han variado apreciablemente en los últimos siglos. La
teoría del calórico, discutida por vez primera por el médico escocés James Black, ocupó un lugar
destacado en la Física durante el medioevo; en esa época, se interpretaba el calor como un fluido
tenue situado en los poros o intersticios de la materia quepasaba de los cuerpos calientes, donde
se hallaba en mayor cantidad, a los cuerpos fríos. Sin embargo, fue perdiendo credibilidad al no
poder explicar los resultados de experimentos realizados por Benjamín Thompson y Humphrey
Davy. Esto permitió el resurgimiento de una vieja idea aceptada por Galileo y Boyle, la cual
sostenía que “el calor no es otra cosa que un movimiento vibratorio de laspartículas del
cuerpo”. Finalmente, las experiencias de Joule y Mayer sobre la conservación de la energía,
permitieron determinar que el calor no era más que otra forma de manifestación de la energía.
Así, el calor no sólo era capaz de aumentar la temperatura o modificar el estado físico de los
cuerpos, sino que, además, podía moverlos y realizar un trabajo. Las máquinas de vapor, que tanespectacular desarrollo tuvieron a finales del siglo XVIII y comienzos del XIX, fueron buena
muestra de ello.
Los términos calor y temperatura son de uso cotidiano en los ambientes del hogar y la
escuela. En nuestro hogar, y en particular en la cocina, los utilizamos con frecuencia. Sin
embargo, aunque muchas veces en nuestro lenguaje les atribuimos el mismo significado,
representan magnitudesfísicas muy diferentes. Algunos ejemplos nos ilustran lo señalado. Se
siente frío el piso cuando nos paramos descalzos; en cambio las pantuflas las sentimos tibias. Se
siente fría la parte metálica de una olla al tocarla con las manos; en cambio, sus asas de plásticos
o madera se sienten tibias. Se piensa que “mientras más caliente se encuentre un cuerpo, más
calor tiene”; que “mientras mayorcantidad de agua tenga una olla, mayor cantidad de calor tiene
acumulado”. Además, es habitual expresar: “cierra la puerta para que no se escape el frío”. En
consecuencia, a continuación precisaremos estos conceptos de la termodinámica.
Es necesario tener presente que los materiales poseen diversas propiedades térmicas. Así,
todas las sustancias, dependiendo de su cantidad y naturaleza, cuando seles cambia la
temperatura, manifiestan características muy particulares, tales como absorber o ceder energía;
permitir o impedir que ésta penetre o salga de su interior; cambiar el volumen que ocupan, y
hasta de variar el estado de aglomeración de los átomos o moléculas que los constituyen. Es
decir, todas las sustancias intercambian energía entre si, la transportan a través de suscomponentes atómicos por medio del cual se dilatan o encogen y cambian de estado. Se sabe que,
el calor es una forma de manifestación de la energía que poseen los materiales cuando se ponen
en contactos con otros a diferentes temperaturas; no es más que energía que se transmite desde
los cuerpos calientes a los fríos, en forma espontánea. Este proceso ocurre porque los átomos
(moléculas) de lassustancias no están fijos. Al contrario, se pueden desplazar, rotar y vibrar e
interaccionar entre sí mediante fuerzas eléctricas; además, dentro de cada uno, sus electrones
interaccionan entre ellos, así cómo con el núcleo del átomo. Cada uno de estos procesos involucra
energías de tipo potencial y cinética. La suma de todas, es la energía interna del material. Pero,
la transferencia de calor(energía) se da gracias al desplazamiento desordenado de los átomos, en
10caso de gases y líquidos; y a las vibraciones atómicas y desplazamientos de electrones libres (no
ligados a los átomos), cuando se trata de materiales sólidos
Por otra parte, la temperatura nos permite tener idea de qué tan caliente, tibio o frío está
un cuerpo, respecto a un valor de referencia. Está asociada con los...