Movimiento térmico. Temperatura y calor
Atención :
La termodinámica estudia la dinámica de los procesos térmicos a un nivel macroscópico, los numerosos fenómenos que ocurren como consecuencia de las transferencias de energía que en forma de calor y trabajo ocurren entre los sistemas físicos o entre diferentes partes de estos.
“La termodinámica es una rama de la Física que estudia los efectos de los cambios de la temperatura, la presión y el volumen en los sistemas a un nivel macroscópico. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes”.
En una porción de sustancia hay un cantidad fabulosa de partículas; por ejemplo en un cm3 de aire hay y en un volumen igual de hierro existe una mayor cantidad de átomos. Estas partículas se mueven continuamente y las más diversas direcciones.
Recuerda que... :
La materia se presenta en cuatro estados de agregación:
SÓLIDOS | LÍQUIDOS | GASES | PLASMA |
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Las partículas vibran alrededor de determinadas posiciones, y de vez en vez, se trasladan de un lugar a otro. | Se mueven más libremente que en los sólidos. Estas pueden deslizarse unas sobre otras. | Su movimiento es constante, caótico y desordenado. En los gases, entre un choque y otro, el movimiento puede considerarse rectilíneo y uniforme. | Gas altamente ionizado, comúnmente formado por electrones e iones. |
¿Qué es el movimiento térmico?
Como consecuencia del movimiento del movimiento constante de las partículas que componen los cuerpos, se produce el fenómeno de la difusión[1]. Así, un poco de azúcar situada en el fondo en un vaso con agua se mezcla sin necesidad de agitarla, y si el agua está caliente, la mezcla se produce más rápido.
¿Por qué sucede esto?
Innumerables experimentos muestran que: mientras mayor es el el grado de calentamiento del cuerpo, mayor es movimiento desordenado de sus partículas. A este movimiento se le llama movimiento térmico.
Temperatura
Al comparar dos cuerpos con diferentes grados de calentamiento decimos que el más caliente tiene mayor temperatura y que el menos caliente tiene menor temperatura.
La temperatura es una magnitud que caracteriza el grado de calentamiento de los cuerpos.
Desde el punto de vista termodinámico[2] la temperatura es:
Definición : Temperatura
Es la medida de la energía cinética media de la partículas que componen a los cuerpos.
La energía cinética de las partículas se calcula por la expresión:
Saber más :
Mientras mayor es el movimiento de las partículas, mayor es la temperatura.
En el sistema internacional la unidad fundamental de temperatura es el kelvin (K), en honor a Lord Kelvin[3], quien fuera uno de los científicos más sobresalientes del siglo XIX. En la práctica se utilizan otras unidades para expresar la temperatura de los cuerpos: el grado célsius (oC) y el grado fahrenheit (oF)
La temperatura se mide con el termómetro.
Analiza la equivalencia entre las escalas de temperatura más comunes
¿Sabías que...? :
Cerca del centro del Sol, la temperatura es de casi 16 000 000 K
¿Sabías que...? :
En el siglo XX la temperatura media del planeta aumentó 0,6 ºC y los científicos prevén que la temperatura media de la Tierra subirá 1,4 y 5,8 ºC entre 1990 y 2100.
Consideraciones necesarias sobre temperatura
La temperatura solo tiene sentido cuando se trata de cuerpos macroscópicos ya que es el criterio para definir si el sistema se encuentra en equilibrio térmico con otros cuerpos.
Mide la energía promedio de todas las moléculas y por lo tanto carece de sentido hablar de la temperatura de una molécula.
¿Qué es lo que se trasmite cuando se ponen en contacto dos cuerpos a diferentes temperatura?
Definición : Calor
Denominamos calor al la energía que se trasmite de un cuerpo a otro en forma de movimiento de sus partículas. Su unidad de medida en el SI es el joule (J)
Existen tres formas fundamentales en que se puede propagar el calor de unos cuerpos a otros.
conducción | convección | radiación |
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Durante la conducción del calor no se traslada sustancia alguna de un cuerpo a otro o de una parte del cuerpo a otra parte del mismo cuerpo, lo que s e trasmite es la energía cinética de las partículas. | La convección consiste en el movimiento de sustancia una parte de un líquido o de un gas debido a la diferencia de temperatura entre dichas partes. | La propagación del calor de un cuerpo a otro por radiación no requiere la presencia de sustancia alguna entre dichos cuerpos. |
: Problema resuelto
La energía cinética media de cierto gas es de 6,21â10-21J. ¿ A qué temperatura en grados Celsius se encontrará el mismo?
