Temperatura
La temperatura es una magnitud referida a la noción de calor medible mediante un termómetro.
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.
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.
La temperatura es la propiedad física que se refiere a las nociones comunes de calor o ausencia de calor, sin embargo su significado formal en termodinámica es más complejo.
Fundamentalmente, la temperatura es una propiedad que poseen los sistemas físicos a nivel macroscópico, la cual tiene una causa a nivel microscópico, que es, como se ha mencionado, la energía promedio de las partículas.
Al contrario que otras magnitudes termodinámicas como el calor o la entropía, cuyas definiciones microscópicas son válidas muy lejos del equilibrio térmico, la temperatura solo puede ser medida en el equilibrio, precisamente porque se define como un promedio.
La temperatura está íntimamente relacionada con la energía interna y con la entalpía de un sistema termodinámico: a mayor temperatura mayores serán la energía interna y la entalpía del sistema.
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.
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.
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.
Sin embargo es claro que a medida que se hacen más tiros, el número de combinaciones posibles por las cuales el sistema se desordena es mayor; en otras palabras el sistema evoluciona naturalmente hacia un estado de desorden máximo es decir 50 % caras 50 % cruces de tal manera que cualquier variación fuera de ese estado es altamente improbable.
Esta función corresponde a la entropía del sistema, que fue descrita anteriormente.
El efecto de esta definición es que el kelvin es igual a la variación de temperatura termodinámica que da lugar a una variación de energía térmica kT de 1.380 649 × 10−23 J.Anteriormente la escala Kelvin se definía mediante dos puntos fijos, el cero absoluto 0 K, y el punto triple del agua 273.16 K. Con la nueva definición de kelvin se mantiene un único punto fijo en la escala Kelvin, el cero absoluto, y el punto triple del agua es objeto de determinación experimental.Aclaraciones: No se le antepone la palabra grado ni el símbolo º.
Se involucran grados de libertad adicionales los cuales deben ser considerados.
La segunda ley de la termodinámica establece sin embargo, que dos sistemas al interactuar el uno con el otro adquirirán la misma energía promedio por partícula, y por lo tanto la misma temperatura.
Es importante destacar que la sensación térmica es algo distinto de la temperatura tal como se define en termodinámica.
La sensación térmica es un poco compleja de medir por distintos motivos: Por todo ello, la sensación de comodidad depende de la incidencia combinada de los factores que determinan estos cuatro tipos de intercambio: temperatura seca, temperatura radiante, temperatura húmeda (que señala la capacidad del aire para admitir o no la evaporación del sudor) y la velocidad del aire (que incide sobre la convección y la evaporación del sudor).
La incidencia en las pérdidas de la transmisión es pequeña, salvo que la piel, o parte, esté en contacto con objetos fríos (pies descalzos, asiento frío con poca ropa de abrigo...).
Se puede obtener con el termómetro de mercurio, respecto a cuyo bulbo, reflectante y de color blanco brillante, se puede suponer razonablemente que no absorbe radiación.
La temperatura radiante tiene en cuenta el calor emitido por radiación de los elementos del entorno.
La corriente de aire se produce mediante un pequeño ventilador o poniendo el termómetro en un molinete y haciéndolo girar.
Al evaporarse el agua, absorbe calor rebajando la temperatura, efecto que reflejará el termómetro.
Cuanto menor sea la humedad relativa del ambiente, más rápidamente se evaporará el agua que empapa el paño.
