Antes de definir el concepto de temperatura diremos que, al igual que la longitud, la masa y el tiempo, la temperatura es una unidad fundamental que nos permite descubrir numerosos fenómenos que ocurren en la materia. Por eso es necesario aislar una parte del universo por medio de una frontera bien definida la cual se denominara sistema termodinámico.
En los sistemas termodinámicos una propiedad medible varia cuando se calienta o se enfría, como la dilatación de los rieles, el mercurio contenido en un bulbo, donde a medida que el sistema se calienta, el mercurio asciende por el tubo y la longitud y medida desde un punto fijado arbitrariamente aumenta
EQUILIBRIO TERMICO
Si se llena una vasija de metal conagua hirviendo, no se puede sostener por lo caliente que se pone, sin embargo si se agarra con un guante de asbesto, como las que se usan en la cocina ya no se sentirá lo caliente.
Que pasa? Las paredes de metal del recipiente permiten el paso de calor a nuestras manos, a estas se les llama paredes diatérmicas y pueden definirse como
Paredes diatérmicas: son aquellas que permiten a dos sistemas, situados en lados opuestos de una pared, interactuar térmicamente.
Cuando se sostiene el recipiente con el guante de asbesto, este no permite el paso del calor a nuestras manos. A este tipo de paredes que sirven de aislantes térmicos se les denomina paredes adiabáticas que se definen como:
Una pared adiabática es una pared aislante ideal, ya que no existe un aislante térmico perfecto.
Experimentalmente se ha comprobado que cuando dos sistemas se ponen en contacto térmico sus coordenadas de estado pueden permanecer
constantes o variar, pero después de un intervalo adquieren el mismo valor. Cuando esto sucede se dice que el sistema llego a un estado de equilibrio térmico, el cual puede definirse como:
Equilibrio térmico: se presenta cuando las coordenadas de estado de dos sistemas, que interactúan térmicamente, no varían en el tiempo
La ley cero de la termodinámica: Dos sistemas en equilibrio térmico con un tercero están en equilibrio térmico entre si.
Lo que determina el equilibrio térmico entre dos sistemas es su temperatura por lo que la definición es:
Temperatura: Es la propiedad que determina si un sistema se encuentra o no en equilibrio térmico con otros sistemas.
Escalas termométricas:
Las escalas termométricas con mayor frecuencia utilizadas son la Celsius, Fahrenheit y Kelvin Rankine:
Escala Fahrenheit: El primer termómetro moderno fue ideado por el físico alemán Daniel Gabriel Fahrenheit, cuyos contemporáneos se sorprendían de sus termómetros de alcohol pues todos registraban la misma temperatura. El secreto de Fahrenheit consistía en marcar divisiones en la escala con la ayuda de varios puntos fijos constantes.
. El segundo punto lo fijó introduciendo el termómetro en una mezcla de agua y hielo. La distancia entre esos puntos lo dividió en 32 partes.
. El tercero correspondió a la temperatura del cuerpo humano, a la cual asigno el número 98
. Mas tarde introdujo un cuarto punto fijo, el punto de ebullición del agua, que correspondió al número 212 de su escala.
. La escala Fahrenheit se utiliza en los países anglosajones para medidas no científicas.
ESCALA CELCIUS O CENTIGRADA
ESCALA KELVIN
Años después el inglés William Kelvin propuso una nueva escala de temperatura, en la cual el cero corresponde a lo que tal vez sea la menor temperatura posible llamada cero absoluto (el cero absoluto corresponde a -273 ⁰C), en esta temperatura la energía cinética de las moléculas es cero. El tamaño de un grado de la escala Kelvin es igual al de un grado Celsius y el valor de cero grados en la escala Celsius equivale a 273 K. cuando la temperatura se da en Kelvin se dice que es absoluta y
ésta es la escala aceptada por el Sistema Internacional de Unidades (SI)
TRANSFORMACIÓN DE TEMPERATURAS DE UNA ESCALA A OTRA
Aunque la escala Kelvin es la usada por el Sistema Internacional para medir temperaturas, aún se emplea la escala Celsius y Fahrenheit, por tanto es conveniente manejar sus equivalencias de acuerdo con las siguientes expresiones.
1. Para transformas de grados Celsius a Kelvin
K = ⁰C+273
2. Para transformar de Kelvin a Celsius
⁰C = K – 273
3. Para transformar de grados Celsius a grados Fahrenheit
⁰F = 1.8 ( ⁰C )+ 32
4. Para transformar de grados Fahrenheit a grados Celsius
