Diferencia entre revisiones de «Calor vs temperatura»

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Revisión actual - 19:23 31 ene 2022

El calor y la temperatura son temas estrechamente relacionados y, por ello, la diferencia entre ambos puede ser un poco confusa. La diferencia fundamental es que el calor se ocupa de la energía térmica, mientras que la temperatura se ocupa más de la energía cinética molecular.

El calor es la transferencia de energía térmica, mientras que la temperatura es una propiedad que presenta el objeto.[1]

¿Cuál es la diferencia?

El calor describe la transferencia de energía térmica entre las moléculas de un sistema y se mide en julios.[2] Un objeto puede ganar o perder calor, pero no puede tenerlo. El calor es una medida de cambio, nunca una propiedad de un objeto o sistema. Por lo tanto, se clasifica como una variable de proceso.

La temperatura describe la energía cinética media de las moléculas de un material o sistema y se mide en grados Celsius (°C), Kelvin (K), Fahrenheit (°F) o Rankine (R). Es una propiedad física medible de un objeto, también conocida como variable de estado. Otras propiedades físicas medibles son la velocidad, la masa y la densidad, por nombrar algunas.[3]

Similitudes

El calor es una transferencia de energía térmica causada por una diferencia de temperatura entre moléculas.

Nota:

La energía térmica puede entenderse de otro modo como la energía cinética y potencial microscópica total de un sistema.

Segunda ley de la termodinámica

La segunda ley de la termodinámica es un tema complejo que requiere un estudio intensivo en el campo de la termodinámica para entenderlo realmente. Sin embargo, para el propósito de este artículo, sólo es necesario entender un pequeño aspecto y es el hecho de que el calor siempre fluirá espontáneamente desde las sustancias más calientes a las más frías. Esta simple afirmación explica por qué un cubito de hielo no se forma en el exterior en un día caluroso o por qué se derrite cuando se deja caer en un cuenco de agua caliente.

Experimento mental

Imagínese que el cubito de hielo mencionado anteriormente se deja caer en un cuenco de agua caliente: el hielo debe obtener calor (energía térmica) del agua del cuenco (véase el párrafo anterior). La adición de energía térmica provoca un aumento de la energía cinética de la molécula de hielo y, por tanto, un aumento de la temperatura. Esto se sabe porque la temperatura es, de hecho, la medida de la energía cinética media de las moléculas. Además, el hielo seguirá ganando energía térmica haciendo que sus moléculas se muevan más rápido y acaben rompiendo sus enlaces intermoleculares o fundiéndose.

En conclusión, la transferencia de calor o energía térmica suele cambiar la temperatura de la sustancia, ¡pero no siempre! Por ejemplo, en el momento en que el hielo del cuenco se convierte en agua, esas moléculas de agua estarán exactamente a la misma temperatura que cuando eran hielo. En este caso, en lugar de que la energía térmica haga trabajo para aumentar la energía cinética, hace trabajo para romper los enlaces intermoleculares, provocando un cambio de estado. Sin embargo, a medida que pasa el tiempo, la temperatura del hielo recién derretido aumentará hasta que todo dentro del recipiente alcance el equilibrio, es decir, una temperatura constante en todo momento.

Ver lecturas adicionales

Referencias

  1. Esto fue realizado internamente por un miembro de Energy Education.
  2. R. Knight, Physics for scientists and engineers, 3rd ed. Pearson, 2013, p. 279
  3. R. Knight, Physics for scientists and engineers, 3rd ed. Pearson, 2013, p. 445