TERMOLOGIA

TERMOLOGIA

La termología (termo = calor, logia = estudio) es la parte de la física que estudia el calor y sus efectos sobre la materia. Ella es el resultado de una acumulación de descubrimientos que el hombre ha hecho desde la antigüedad, atingiendo su clímax en el siglo XIX gracias a científicos como Joule, Carnot, Kelvin y muchos otros.

En este articulo buscaremos introducir los conceptos de temperatura y calor, así como los varios efectos que el calor impone a los cuerpos tales como el cambio de estado y la dilatación.

Temperatura y Calor:

Temperatura: Las partículas constituyentes de los cuerpos están en continuo movimiento. Entendemos como temperatura la grandeza que mide el estado de agitación de las partículas de un cuerpo, caracterizando su estado térmico.

Calor: Es una forma de energía en tránsito de un cuerpo de mayor temperatura para otro de menor temperatura.

Se estableció como unidad de cantidad de calor la caloría (cal).

Se dice caloría (cal) a la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un gramo de agua de 14,5ºC a 15,5ºC, bajo presión normal.

En el Sistema Internacional de unidades, la unidad de calor es el Joule (J). La relación entre caloría y Joule es: 1 cal = 4,186 J. Podemos utilizar también un múltiplo de caloría llamado kilocaloría.

1Kcal = 1000 cal

Equilibrio térmico: Dos cuerpos, con temperaturas iniciales distintas, puestos en contacto, después de cierto tiempo llegan a la misma temperatura. Ese estado final llamase equilibrio térmico.

P.S.: Dos cuerpos que están en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí.

Termómetros y Escalas Termométricas:

Termómetro es un aparato que permite medir la temperatura de los cuerpos.

Una escala termométrica corresponde a un conjunto de valores numéricos donde cada uno de dichos valores se asocia a una temperatura.

Para graduar a las escalas se eligió, para puntos fijos, dos fenómenos que se reproducen siempre en las mismas condiciones: la fusión del hielo y la ebullición del agua, ambos bajo presión normal.

1er. Punto Fijo: corresponde a la temperatura de fusión del hielo, llamado punto del hielo.

2do. Punto Fijo:: corresponde a la temperatura de ebullición del agua, llamado punto de vapor.

El intervalo de 0ºC a 100ºC y de 273K a 373K está dividido en 100 partes iguales y   cada una de las divisiones corresponde a 1ºC y 1K, respectivamente. En la escala Fahrenheit el intervalo de 32ºF a 212ºF está dividido en 180 partes.

La escala Fahrenheit es generalmente utilizada en los países de habla inglesa. La escala Kelvin es llamada escala absoluta de temperatura.

Ecuación Termométrica:

Podemos relacionar la temperatura de un cuerpo con la propiedad termométrica por la función de 1er. grado: t = aG + b

Donde: a y b son constantes y a ¹ 0.

G es la grandeza termométrica.

t es la temperatura.

A esa función denominamos ecuación termométrica.

Relaciones entre las escalas:

Suponiendo que la grandeza termométrica es la misma, podemos relacionar las temperaturas asignadas por las escalas de la siguiente manera:

Ejemplo: Transformar 35ºC en ºF.