Termodinamica

TEMPERATURA
En el estudio de la mecánica, conceptos como masa, fuerza y energía cinética se definieron cuidadosamente, con el fin de hacer el tema cuantitativo. De igual modo, para una descripción cuantitativa de fenómenos térmicos es necesaria una definición cuidadosa de los conceptos de temperatura, calor y energía interna. Las leyes de la termodinámica nos brindan una relación entre flujo decalor, trabajo y la energía interna de un sistema.
La composición de un cuerpo es un factor importante cuando se trabaja con fenómenos térmicos. Por ejemplo, los líquidos y sólidos se expanden solo ligeramente cuando se calientan, en tanto que los gases lo hacen mucho más cuando experimentan dicho fenómeno. Si los gases no se expanden con libertad su presión aumenta al calentarlos. Ciertassustancias pueden fundirse, hervir, quemarse o hacer explosión, dependiendo de su composición y estructura. Así el comportamiento térmico de una sustancia se relaciona estrechamente con su estructura.
Cuando dos sistemas están en equilibrio térmico, decimos que tiene la misma temperatura. A la inversa, la temperatura es aquella propiedad de un sistema que iguala a la de otro sistema cuando los dossistemas están equilibrio térmico.
TEMPERATURA Y LA LEY CERO DE LA TERMODINAMICA
A menudo asociamos el concepto de temperatura con que caliente o frio sentimos un objeto cuando lo tocamos. Así, nuestros sentidos nos brindan una indicación cualitativa de temperatura. Sin embargo, nuestros sentidos son poco confiables y a menudo engañosos. Por ejemplo, si sacamos una bandeja de hielo metálica yuna caja de cartón grueso de vegetales congelados del congelador, la bandeja se siente más fría al tacto que la caja aun cuando ambas estén a la misma temperatura. Los dos objetos se sienten diferentes debido a que el metal es un mejor conductor de calor que el carton.
Todos nosotros estamos familiarizados con el hecho de que dos objetos a temperaturas iniciales diferentes con el tiempo alcanzaranuna temperatura intermedia cuando se pongan en contacto uno con otro.
En el uso práctico de la ley cero, deseamos identificar al sistema C como un termómetro. Si el termómetro entra por separado en equilibrio térmico con los sistemas A y B e indica la misma temperatura, entonces podemos concluir que A y B están en equilibrio térmico, por lo tanto, que tiene realmente la misma temperatura.
Laley cero define entonces el concepto de temperatura y lo especifica como aquella propiedad macroscópica de un sistema que será igual a la de otro sistema cuando estén en equilibrio térmico. La ley cero nos permite construir y usar los termómetros para medir la temperatura de un sistema, ya que ahora sabemos que un termómetro en contacto térmico con un sistema alcanzara una temperatura común conel sistema.
MEDICION DE LA TEMPERATURA
Para establecer una escala de medición de la temperatura adoptamos el procedimiento siguiente: Se busca una sustancia que tenga una propiedad que varíe con la temperatura, y medimos esa propiedad. La sustancia que elegimos se llama sustancia termométrica, y la propiedad que depende de la temperatura se llama propiedad termométrica. Ejemplo de ello podríanser el volumen de un líquido (como en el termómetro de mercurio con bulbo de vidrio común).
Los termómetros son instrumentos que se usan para definir y medir la temperatura de un sistema.
Las escalas Celsius y Fahrenheit*
En casi todos los países del mudo se emplea la escala Celsius (también llamada escala de grados centígrados) para todas las mediciones populares y comerciales y la mayoríade las científicas. La escala Celsius se baso originalmente en dos puntos de calibración: el punto normal de congelación del agua, que se definió como 0°C, y el punto normal de ebullición del agua, que se definió como 100°C.



La escala Fahrenheit emplea un grado más pequeño que la escala Celsius, y su cero se establece a una temperatura diferente. Originalmente se baso...