temperatura y calor

Como se define la energía interna de un cuerpo en función a las energías potencial, transnacional, vibraciones de las moléculas que lo forman.

La energía interna U de un sistema intenta ser un reflejo de la energía a escala microscópica. Más concretamente, es la suma de:

La energía cinética interna, es decir, de las sumas de las energías cinéticas de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema, y de la energía potencial interna, que es la energía potencial asociada a las interacciones entre estas individualidades.

La energía interna no incluye la energía cinética traslacional o rotacional del sistema como un todo. Tampoco incluye la energía potencial que el cuerpo pueda tener por su localización en un campo gravitacional o electrostático externo.


Como se define la temperatura:

La temperatura se define como la energía cinética media individual de las moléculas de un cuerpo.


Que tipos de termómetros existen:

Termómetro de máxima y mínima: por su forma en u puede registrar a cada lado del tubo las temperaturas máxima y mínima que se produjeron a lo largo de un día o de cualquier otro periodo.

Termómetro de gas a volumen constante: este funciona por el aumento de presión producido por el calentamiento del gas; la presión se mide con un manómetro y se traduce a temperatura.

Termómetro clínico: similar al termómetro común, pero con una escala mucho mas pequeña, tiene un estrechamiento en la parte inferior del tubo para que la columna de mercurio no baje después de tomar la temperatura de una persona hasta que se le de una pequeña sacudida.

Pirometro óptico: utilizado para medir altas temperaturas, la lectura se toma mediante la intensidad de luz emitida por un cuerpo.

Termómetro bimetalito hecho con un bimetal (acero y lat0n), que al torcerse por las diferentes dilataciones de sus partes registra la temperatura.

Que tipos de escalas termométricas existen y como se logra convertir grados centígrados, Fahrenheit y kelvin.

Ø Una de las escalas mas comunes es la Celsius o de grados centígrados, inventada por el científico Anders Celsius en el siglo XVIII. En esta escala una medición se representa con el símbolo de grados y una c; anders Celsius estableció que para su escala los puntos de 0 grados y 100 grados serian los de fusión y ebullición del agua pura del nivel del mar, respectivamente.

Ø En nuestros días la escala Celsius es la mas común pero hay otra escala empleada en varios países de habla inglesa, la Fahrenheit, para establecerla el físico alemán Fahrenheit usando por primera vez un termómetro de mercurio, estableció el punto cero de su escala como la temp0eratura mas baja lograda artificialmente en su época, que era la del hielo con sales de amonio, y fijo los 100 °f con base en la temperatura mas alta observada en el cuerpo humano.

Ø Existe otra escala de temperatura que se usa en las investigaciones científicas: la escala kelvin o escala absoluta, que fue propuesta en 1848 por el físico británico William Thompson. En esta escala se toma en cuenta la temperatura mas baja que la materia puede alcanzar -273°c, la cual se denomina cero absoluto.

Ø Para convertir los grados Celsius a Fahrenheit y viceversa observa lo siguiente:

En la escala Fahrenheit el punto de fusión del agua pura, es decir el 0 ° c, es de 32 °f, y el de ebullición (100 °c) es de 212 °f. En la de Celsius hay 100 grados entre estos dos puntos, mientras que en la otra hay 180 grados. Por esta razón, cada grado Celsius corresponde a 1.8 grados °f. Si además tenemos en cuenta que el cero Celsius corresponde al 32 Fahrenheit, es claro que para convertir una cierta temperatura en grados Celsius a °f hay que multiplicarla por 1.8, y al resultado de esto sumarle 32:

°F= 1.8 (°c) + 32 °c= °f - 32 / 1.8



Ø Para convertir grados Celsius a kelvin y viceversa:

Como por definición ambas escalas tienen el mismo intervalo entre los puntos de fusión del agua, su única diferencia radica en la ubicación del cero en cada una de ellas. Como ya se vio el cero de la escala de kelvin corresponde al cero absoluto, es decir a -273°c, por lo que la inversa, el cero de la escala Celsius, o sea el punto de fusión del agua, corresponde a 273 k.

K= °C +273 °C= K-273

Por que a la escala kelvin se le conoce como la escala absoluta.

Se le llama escala absoluta por que comienza justamente en el cero absoluto.
El cero absoluto es ciando al enfriar un cuerpo su temperatura baja, es decir es decir sus moléculas se mueven cada vez mas lentamente, pero si se continua bajando la temperatura llegara un momento en que las moléculas se detendrán por completo habremos llegado a la temperatura mínima posible a lo que se le conoce como el cero absoluto. Entonces el cero absoluto corresponde al estado de mínima energía de movimiento de las moléculas de un cuerpo. Por lo tanto esta escala no tiene temperaturas negativas.

Como se define el calor

El calor es la cantidad total de energía cinética molecular que pasa de un cuerpo a otro cuando se ponen en contacto estando a distinta Temperatura.


Como se define el equilibrio térmico:

Cuando dos cuerpos que tienen diferente temperatura se ponen en contacto, el cuerpo frió se calienta y el cuerpo caliente se enfría hasta que ambos alcanzan la misma temperatura. Si se mantuvieran aislados de influencias externas, la temperatura de ambos no cambiaria. Es decir, los cuerpos alcanzan un estado de equilibrio en sus temperaturas; se dice entonces que se encuentran en equilibrio térmico. Por lo tanto, cuando dos cuerpos tienen la misma temperatura y se ponen en contacto, sus temperaturas no cambian debido a que están en equilibrio térmico.



Como se define la ley cero de la termodinámica


La termodinámica basa sus análisis en algunas leyes: La Ley “cero”, referente al concepto de temperatura, la Primera Ley de la termodinámica, que nos habla del principio de conservación de la energía, la Segunda Ley de la termodinámica, que nos define a la entropía.

La Ley cero de la termodinámica nos dice que si tenemos dos cuerpos llamados A y B, con diferente temperatura uno de otro, y los ponemos en contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la misma temperatura, es decir, tendrán ambos la misma temperatura. Si luego un tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, también alcanzará la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma temperatura mientras estén en contacto.