TEMPERATURA
TEMPERATURA
f. Magnitud física que expresa el grado o nivel de calor de los cuerpos o del ambiente. Su unidad en el Sistema Internacional es el kelvin (K).
(Diccionario de la Real Academia Española)
La temperatura es una propiedad física que se refiere a las nociones comunes de calor o ausencia de calor, sin embargo su significado formal en termodinámica es más complejo, amenudo el calor o el frío percibido por las personas tiene más que ver con la sensación térmica, que con la temperatura real. Fundamentalmente, la temperatura es una propiedad que poseen los sistemas físicos a nivel macroscópico, la cual tiene una causa a nivel microscópico, que es la energía promedio por partícula.
La temperatura es una propiedad intensiva, es decir que no depende del tamaño delsistema, sino que es una propiedad que le es inherente y no depende ni de la cantidad de sustancia ni del material del que este compuesto.
En física, se define como una magnitud escalar relacionada directamente con la parte de la energía interna de los sistemas termodinámicos, conocida como energía cinética, que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentidotraslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. La temperatura cuantifica la actividad de las moléculas de la materia: a medida de que sea mayor la energía cinética de un sistema, se observa que éste se encuentra más "caliente"; es decir, que su temperatura es mayor.
En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro delsólido. En el caso de un gas ideal monoatómico se trata de los movimientos traslacionales de sus partículas, dicho de este modo, la temperatura puede ser definida como la cuantificación de la actividad molecular de la materia.
Teoría Cinética Molecular
El desarrollo de una teoría cinética para la materia fue realizado sobre la base de esas viejas ideas a las que se refería Benjamín Thompson, conaportaciones sucesivas de científicos tales como Clausius (1822-1888), Maxwell (1831-1879), Boltzmann (1844-1906) y Gibbs (1839-1903), y proporcionó una explicación a la noción de temperatura y a otros conceptos clave para la comprensión de los fenómenos caloríficos.
La teoría cinético-molecular de la materia recibe ese nombre porque admite que las diferentes partículas, átomos y moléculas, queconstituyen las sustancias están en continuo movimiento (en griego kinesis significa movimiento). En los cuerpos sólidos este movimiento es de vibración en torno a puntos fijos o de equilibrio. En los gases el movimiento es desordenado y zigzagueante, a consecuencia de los choques de las moléculas del gas entre sí y con el recipiente que las contiene. En los líquidos, como estado intermedio, puedendarse ambos tipos de movimientos moleculares.
Ésta teoría establece que la energía asociada a esos movimientos moleculares internos es la responsable de los fenómenos caloríficos, y llega a demostrar que cuando se promedian las energías cinéticas individuales de las partículas en movimiento, la energía que resulta es directamente proporcional a la temperatura del cuerpo expresada en grados Kelvin.Representando ese valor medio por < Ec> y la temperatura en grados Kelvin por T, la anterior conclusión puede expresarse en la forma:
T < Ec >
(8.1)
Siendo el símbolo de proporcionalidad directa.
Escalas termométricas
Las tres escalas más comunes de medición de temperatura son:
- Celsius, en la que se toma el 0° coincidente con el punto de fusión del hielo y el 100° con el punto deebullición del agua a la presión atmosférica normal; cada una de las cien divisiones entre ambos puntos constituye un grado centígrado (C).
- Fahrenheit, en la que los puntos de fusión del hielo y de ebullición del agua están situados en los 32 y 212 grados, respectivamente, y cada una de las 180 divisiones entre ambos puntos constituye un grado Fahrenheit (F). Esta escala se usa sólo en los países de...
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