TEMPERATURA
La temperatura es una magnitud referida a la noción de calor medible mediante un termómetro. En física, se define como
una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de
la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como
energía cinética, que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional,
rotacional, o en forma de vibraciones. A medida que sea mayor la energía cinética de un sistema, se observa que este se
encuentra más «caliente»; es decir, que su temperatura es mayor.
En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro
del sólido. En el caso de un gas ideal monoatómico se trata de los movimientos traslacionales de sus partículas (para
los gases multiatómicos los movimientos rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta también).
El desarrollo de técnicas para la medición de la temperatura ha pasado por un largo proceso histórico, ya que es necesario
darle un valor numérico a una idea intuitiva como es lo frío o lo caliente.
Una multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias varían en función de la temperatura a la
que se encuentren, como por ejemplo su estado (sólido, líquido, gaseoso, plasma), su volumen, la solubilidad, la presión
de vapor, su color o la conductividad eléctrica. Asimismo, es uno de los factores que influyen en la velocidad a la que
tienen lugar las reacciones químicas.
La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que
dan lugar a unidades de medición de la temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura
es el kelvin (K), y la escala correspondiente es la escala Kelvin o escala absoluta, que asocia el valor «cero kelvin» (0 K)
al «cero absoluto», y se gradúa con un tamaño de grado igual al del grado Celsius. Sin embargo, fuera del ámbito científico
el uso de otras escalas de temperatura es común. La escala más extendida es la escala Celsius, llamada «centígrada»,
y, en mucha menor medida, y prácticamente solo en los Estados Unidos, la escala Fahrenheit.
Ley cero de la termodinámica
Antes de dar una definición formal de temperatura, es necesario entender el concepto de equilibrio térmico. Si dos partes
de un sistema entran en contacto térmico es probable que ocurran cambios en las propiedades de ambas. Estos cambios
se deben a la transferencia de energía en forma de calor entre las partes. Para que un sistema esté en equilibrio térmico
debe llegar al punto en que ya no hay intercambio neto de energía en forma de calor entre sus partes, además ninguna
de las propiedades que dependen de la temperatura debe variar.
Una definición de temperatura se puede obtener de la Ley cero de la termodinámica, que establece que si dos sistemas
A y B están en equilibrio térmico, con un tercer sistema C, entonces los sistemas A y B estarán en equilibrio térmico
entre sí. Este es un hecho empírico más que un resultado teórico. Ya que tanto los sistemas A, B, y C están todos en
equilibrio térmico, es razonable decir que comparten un valor común de alguna propiedad física. Llamamos a esta
propiedad temperatura.
Sin embargo, para que esta definición sea útil es necesario desarrollar un instrumento capaz de dar un significado
cuantitativo a la noción cualitativa de esa propiedad que presuponemos comparten los sistemas A y B. A lo largo de la
historia se han hecho numerosos intentos, sin embargo en la actualidad predominan el sistema inventado por Anders
Celsius en 1742 y el inventado por William Thomson (más conocido como lord Kelvin) en 1848.
Segunda ley de la termodinámica
También es posible definir la temperatura en términos de la segunda ley de la termodinámica, la cual dice que la
entropía de todos los sistemas, o bien permanece igual o bien aumenta con el tiempo, esto se aplica al Universo
entero como sistema termodinámico.
Las escalas de medición de la temperatura se dividen fundamentalmente en dos tipos, las relativas y las absolutas.
Los valores que puede adoptar la temperatura en cualquier escala de medición, no tienen un nivel máximo, sino un
nivel mínimo: el cero absoluto, mientras que las escalas absolutas se basan en el cero absoluto, las relativas tienen
otras formas de definirse.
Temperatura relativa
Se denominan relativas porque registran como lectura cero (0) a temperaturas arbitrarias, mientras que las absolutas
registran como lectura cero a la temperatura hipotética llamado cero absoluto.
Temperatura absoluta
En el estudio de la termodinámica es necesario tener una escala de medición que no dependa de las
propiedades de las sustancias. Las escalas de este tipo se conocen como escalas absolutas o escalas de temperatura
termodinámicas.
Con base en el esquema de notación introducido en 1967, en la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM),
el símbolo de grado se eliminó en forma oficial de la unidad de temperatura absoluta.
NOTA.- Documentación basada en artículos publicados por Wikipedia
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