Temperatura I. Estudio General. FÍS.

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Física

El concepto de t. surge de la sensación subjetiva del calor (v.) y del frío (v.). El sentido del tacto (v.) permite apreciar variaciones de t., pero sus impresiones son muy imperfectas. Depende de las sensaciones (v.) a que está sometido anteriormente, carece de sensibilidad suficiente para ofrecer un valor cuantitativo y se enmascara por efecto de la conductividad térmica de los cuerpos. De todos es conocida la experiencia de introducir, p. ej., la mano derecha en agua caliente y la izquierda en agua fría, y después ambas simultáneamente en agua templada; la mano derecha encuentra fría el agua, mientras que la izquierda la encuentra caliente. Un banco de asiento metálico parece más frío que otro de madera un día desapacible y, sin embargo, ambos están a igual t.; la mejor conductividad del metal sustrae calor a nuestro cuerpo y da la sensación de frialdad.

La t. de un objeto depende de la energía cinética media de sus moléculas (V. CINÉTICA, TEORÍA). Unas moléculas pueden ser más energéticas que el valor medio; otras menos. Pero lo que importa es el valor medio. Cuando la energía cinética media crece, también la t. crece y viceversa, de acuerdo con la expresión:1 maz= 3 kT 2 2en donde m es la masa de una molécula, vz la velocidad cuadrática media, k la constante de Boltzmann, y T la t. absoluta.

El principio cero de la Termodinámica (v. TERMODINÁMICA I) y el concepto de equilibrio térmico permiten definir la t. de un sistema sin hacer hipótesis sobre la estructura de la materia. Dos cuerpos tienen la misma t. cuando puestos en contacto no pasa calor de uno al otro. Si hay un flujo de calor, éste se produce siempre del foco de mayor al de menor t., hasta alcanzar el equilibrio térmica. La t. es, pues, la magnitud que condiciona si un sistema se encuentra o no en equilibrio térmico con otros sistemas, determinando la dirección del flujo en el caso de que no exista dicho equilibrio.

El segundo principio de la Termodinámica conduce a una segunda definición de la temperatura. El cambio de entropía (v.) de un sistema que absorbe una cantidad infinitesimal de energía calorífica, SQR (expresada como una diferencial inexacta), durante un proceso reversible a la temperatura T, esdS= SQ TPor tanto, la t. es la cantidad de energía calorífica que debe añadirse a un sistema para incrementar su entropía en una unidad.

V. t.: CALOR;TERMÓMETROS.

J. AGUILAR PERIS.

BIBL.: F. W. SEARS r M. W. ZEMANSKY, Física general, Madrid 1957; J. PALACIOS, Termodinámica y Mecánica estadística, Madrid 1958; C. M. HERTFELD, Temperature, its Measurement and Control in Science and Industry, Nueva York 1962; K. MENDELSSOHN, La búsqueda del cero absoluto, Madrid 1965 (relación histórica y bien ilustrada de la física de bajas temperaturas).