El calor y la temperatura son dos conceptos que están estrechamente relacionados, pero que no son lo mismo. A menudo se confunden en el lenguaje común, pero en la física tienen significados precisos y definidos. El calor se define como la forma de energía que se transfiere de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura, mientras que la temperatura es una medida de la energía térmica de un cuerpo. En este artículo, exploraremos cómo se miden estas magnitudes en la física.
Se puede medir la cantidad de calor que se transfiere entre dos cuerpos utilizando un calorímetro. Un calorímetro es un instrumento diseñado para medir y controlar la cantidad de calor que fluye dentro y fuera de un sistema. El calorímetro funciona mediante el mantenimiento de dos cuerpos a diferentes temperaturas en una cámara aislada térmicamente. La cantidad de calor transferida entre los dos cuerpos se mide por la cantidad de energía necesaria para mantener las temperaturas de los cuerpos constantes. El calorímetro es útil para medir la capacidad calorífica de una sustancia y para determinar las calores específicas y absoluto de un cuerpo.
Para medir la temperatura se utiliza una unidad intrínseca del estado térmico de una sustancia como grados Celsius, Fahrenheit o Kelvin. La temperatura es una medida de la energía molecular media de una sustancia. Las temperaturas más altas ocurren cuando las moléculas se mueven, vibran y rotan con mayor energía. La medición de la temperatura se realiza mediante magnitudes termométricas utilizando el termómetro.
Existen distintos tipos de termómetros que sirven para medir la temperatura de gases, líquidos y sólidos, así como la variación de resistencia eléctrica y el potencial termoeléctrico. La escala termométrica más común es la Celsius, con una unión fija a 273K. Otras escalas conocidas son la Kelvin y la Fahrenheit. En la escala de Kelvin, el valor del punto de fusión del agua es de 273K y el de ebullición es de 373K. Mientras tanto, en la escala Fahrenheit, el punto de fusión del agua es de 32 °F y el de ebullición es de 212 °F.
El valor del punto de fusión y ebullición del agua varía según la escala termométrica que se utilice. En la escala de Celsius, el punto de fusión del agua es de 0 °C y el de ebullición es de 100 °C. Mientras tanto, en la escala de Fahrenheit, el punto de fusión del agua es de 32 °F y el de ebullición es de 212 °F. En la escala de Réaumur, el punto de fusión del agua es de 0 °Ré y el de ebullición es de 80 °Ré.
Para medir la temperatura del cuerpo humano, se pueden utilizar distintas partes del cuerpo como la boca, el oído o la axila. En la boca, se coloca el bulbo bajo la lengua y se cierra la boca, respirando por la nariz. Por otro lado, si se trata de bebés o niños pequeños, se utiliza el método del recto. Por último, se puede medir la temperatura de la axila colocando el termómetro en esa zona y presionando el brazo contra el cuerpo.
Además de medir la temperatura, es posible calcular la sensación térmica mediante otros tipos de medición como la temperatura seca, radiante y húmeda. La temperatura ambiente, por su parte, es la temperatura del aire en un lugar determinado. La temperatura del aire puede subir o bajar por procesos atmosféricos no relacionados con el calor, como la entrada de aire del sur o el norte de África o el aire en descenso.
Es importante recordar que el uso adecuado de los términos calor y temperatura es crucial en la física. Cada uno tiene un lugar y un sitio claro en el mundo de los términos meteorológicos. El calor es la transferencia de energía de un cuerpo a otro que tienen temperaturas diferentes, y se mide en unidades de energía joules (J) o calorías. La temperatura, por su parte, es la magnitud física que mide la energía cinética de las moléculas y el estado térmico de un cuerpo.
En resumen, el calor y la temperatura son dos magnitudes estrechamente relacionadas pero distintas. El calor se refiere a la transferencia de energía de un cuerpo a otro que tienen temperaturas diferentes, mientras que la temperatura es una medida de la energía térmica de un cuerpo. La cantidad de calor se puede medir en julios o calorías mediante el uso de un calorímetro, mientras que la temperatura se puede medir en grados Celsius, Fahrenheit o Kelvin mediante magnitudes termométricas. La medición precisa de estas magnitudes es esencial en muchas aplicaciones de la física y en la vida cotidiana.
