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¿ES EL CALOR UNA SUSTANCIA?
Aquí empezamos a seguir una nueva clave que se origina en el dominio de los
fenómenos calóricos. Es en realidad imposible dividir la ciencia en ramas separadas y
sin relación entre sí. En efecto, pronto veremos que los conceptos nuevos introducidos
en este capítulo están entrelazados con los ya conocidos y con otros que aparecerán más
adelante. Un métododesarrollado en una rama de la ciencia puede muy a menudo
aplicarse a la descripción de sucesos de naturaleza, en apariencia, totalmente distinta.
En este último proceso, los conceptos originales sufren modificaciones que los hacen
más apropiados para explicar los fenómenos que les dieron origen, además de
interpretar los nuevos hechos, a los que por analogía o generalización se están
aplicando.
Losconceptos más fundamentales en la descripción de los fenómenos relativos al calor
son el de temperatura y el de calor. Transcurrió un tiempo increíblemente largo de la
historia de la ciencia para que éstos fueran diferenciados entre sí; pero, una vez hecha la
distinción, el resultado fue un rápido progreso. Aunque estos conceptos son ahora
familiares a todo el mundo, los examinaremos de cerca,haciendo resaltar sus
diferencias.
El sentido del tacto nos permite distinguir, sin duda alguna, entre un cuerpo caliente y
otro frío. Pero esto constituye un criterio puramente cualitativo, y a veces hasta ambiguo
e insuficiente, para una descripción cuantitativa. Esto se prueba por una experiencia
bien conocida: busquemos tres recipientes que contengan agua caliente, tibia y fríarespectivamente. Si se introduce una mano en el primer recipiente y la otra en el tercero,
se recibirán las dos impresiones de frío y calor correspondientes. Si se retiran de dichos
recipientes y se introducen inmediatamente en el agua tibia, se obtendrán dos
sensaciones contradictorias, una de cada mano. Por la misma razón, si se encuentran en
Nueva York en un día primaveral un esquimal y un nativode algún país ecuatorial,
tendrán opiniones discrepantes respecto del clima. ¡Todas estas dificultades se vencen
por el uso del termómetro, ideado, en su forma primitiva, por Galileo! El empleo del
termómetro se basa sobre ciertas suposiciones físicas evidentes. Las recordaremos
citando algunas líneas de las lecciones de Black dadas hace unos ciento cincuenta años,
quien contribuyó grandementea dilucidar las dificultades relacionadas con los dos
conceptos: calor y temperatura:

La palabra calores debiera, de acuerdo con la nomenclatura actual, reemplazarse con la
de temperatura.
Un médico que observa el termómetro que acaba de retirar de la boca de un enfermo
podría razonar así: "el termómetro marca su propia temperatura por la altura de la
columna mercurial, pues ésta aumentaproporcionalmente al incremento de la
temperatura; como el termómetro ha estado por algunos minutos en contacto con mi
paciente, ambos estarán a una misma temperatura, y, en consecuencia, la temperatura
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del paciente es la que marca el termómetro". Aun cuando el médico no lo piense, está
aplicando en su medida los principios físicos.
¿Pero contiene el termómetro la misma cantidad decalor que el cuerpo del enfermo?
No, naturalmente. Suponer que dos cuerpos tienen iguales cantidades de calor por el
hecho de tener la misma temperatura sería, como observó Black:

Esta distinción resulta evidente de los siguientes hechos: Un litro de agua, colocado
sobre una fuente de calor, requiere cierto tiempo para entrar en ebullición. Para hacer
hervir sobre la misma llama y en el mismorecipiente, por ejemplo, 12 litros de agua, se
requerirá un tiempo mucho mayor. Se interpreta esto como una indicación de que en el
último caso se transmite al líquido mayor cantidad de "algo" y se llama calor a este
"algo".
Del experimento siguiente se adquiere el importante concepto de calor específico: Si se
calientan de una misma manera, en sendos recipientes, un kilogramo de agua y uno...