Termodinamica

A. Paniagua
F- 20
TERMODINÁMICA
MÓDULO 2
EL CALOR ES UNA FORMA DE ENERGÍA
En general, cuando pensamos en calentar algo, concebimos la idea de
colocarlo en interacción con un foco de mayor temperatura; pero esa no es la
única forma de calentar un cuerpo. Por ejemplo: supongamos que nos
encontramos en un lugar frío y sentimos que nuestras manos están heladas,
para calentarlas podríamosacercarlas a una chimenea con leños prendidos o
también frotarlas una con la otra con fuerza, en ambos casos
experimentaríamos una sensación de calor.
Antiguamente se creía que el calor era una fluido invisible e imponderable
llamado calórico que se producía cuando una sustancia se quemaba y que
podía transmitirse de un cuerpo a otro cuando existía una diferencia de
temperatura.
El primero endarse cuenta que el calor era otra forma de energía fue el
Conde Rumford cuando fue comisionado por el gobierno de Baviera para
dirigir el taladrado de cañones. Para evitar el calentamiento excesivo, el
taladro del cañón se mantenía lleno de agua, y como ésta hervía durante el
proceso del taladrado, el depósito tenía que rellenarse continuamente. Se
admitía que para hervir el agua había quesuministrarle calórico, y la
producción continua de calórico se explicaba por la hipótesis de que cuando
la materia se dividía finamente (como sucedía en el proceso del taladrado )
disminuía su capacidad para retener el calórico, el cual, desprendido de esta
forma hacia hervir el agua.
Rumford observó, sin embargo, que el agua de refrigeración continuaba
hirviendo cuando la herramienta seponía tan roma que no cortaba. Esto es,
la herramienta roma constituía todavía aparentemente un depósito
inextinguible de calórico mientras se realizara trabajo para hacer girar la
herramienta. Aseguró que lo que se había interpretado anteriormente como
una entidad distinta, esto es, el calórico, era en realidad simplemente
energía en otra forma. El proceso no era la desaparición continua de unacosa y la aparición de otra, sino, sencillamente, la transformación de la
energía de una forma a otra. Como diríamos hoy, la energía mecánica se
transformaba continuamente en calor, y el proceso constituía un ejemplo del
principio de conservación de la energía.
Hay naturalmente, procesos termodinámicos para cuya interpretación es
enteramente satisfactoria la teoría del calórico, por ejemplocuando el calor

Módulo 2

Termodinámica

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pasa de un cuerpo a otro o cuando se mezclan sustancia a distintas
temperaturas.
Veamos ahora un experimento que nos muestra como podemos calentar
agua sin colocarla en contacto con una fuente de calor.
El experimento se denomina de Joule y usa un pequeño tambor lleno de
agua que se encuentra rodeado por una cinta de la cual cuelga unapesa. En
el tambor se encuentra insertado un termómetro que está en contacto con el
agua. Al dar vuelta la manilla y deslizar la cinta sobre la superficie del
tambor vemos que el termómetro marca una elevación de temperatura.
¿Qué ha sucedido en este caso? Simplemente el trabajo realizado al dar
vuelta la manilla se ha convertido en calor, con lo cual tenemos que el calor
es una forma deenergía.
PROPAGACIÓN DEL CALOR
Veamos ahora las distintas formas que tiene el calor de propagarse o
transmitirse de un cuerpo a otro.

Conducción
Si un extremo de una barra metálica se coloca en una llama mientras el
otro se sostiene con la mano, se observará que esta parte de la barra se va
calentando cada vez más, aunque no está en contacto con la llama. Decimos
que el calor alcanza elextremo frío de la barra por conducción a lo largo o a
través de la sustancia que la forma.
Los metales son buenos conductores de la electricidad y así mismo buenos
conductores del calor.
La conducción de calor
puede
tener
l u ga r
únicamente cuando las
distintas
partes
del
cuerpo se encuentran a
temperaturas diferentes.
La dirección del flujo
calórico es siempre de los
puntos de...