La Materia: temperatura y calor
1. Temperatura
La temperatura de un cuerpo es una magnitud que nos informa sobre el grado de agitación de las partículas que forman dicho cuerpo. Cuanto mayor es la agitación de las partículas mayor será la temperatura del cuerpo.
El S.I. utiliza la escala Kelvin (K) para expresar la temperatura, sin embargo no es la única, destaca el uso de la escala centígrada o Celsius (ºC), y de la escala Fahrenheit (ºF) en los países anglosajones.
El aparato utilizado para conocer la temperatura de un cuerpo es el termómetro.
Para encontrar equivalencias entre una y otra escala de temperatura utilizaremos las siguientes fórmulas:
T(K) = t (ºC) + 273
t (ºC) = T (K) – 273
2. Calor
El calor es una manifestación de energía. Podemos definir calor como la energía que se intercambia entre dos cuerpos como consecuencia de una diferencia de temperatura.
El calor se representa con la letra Q.
La unidad de medida del Calor en el S.I. es el Julio (J) aunque también, resulta habitual usar la caloría (cal).
1 cal = 4,18 J
El calor fluye del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura, hasta que ambos se encuentren a la misma temperatura, en ese instante diremos que se ha alcanzado un equilibrio térmico y la temperatura alcanzada se denomina temperatura de equilibrio.
Al calor absorbido por un cuerpo se le asigna signo positivo (+) ya que representa una ganancia de energía.
Al calor cedido por un cuerpo se le asigna signo negativo (-) ya que indica una pérdida de energía.
3. Calor específico
El calor específico (Ce) es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado.
En el Sistema Internacional de unidades, el calor específico se expresa en julios por kilogramo y kelvin; en ocasiones también se expresa en calorías por gramo y grado centígrado.
Ce=J/(kg·K)
El calor específico del agua es una caloría por gramo y grado centígrado, es decir, hay que suministrar una caloría a un gramo de agua para elevar su temperatura en un grado centígrado.
En esta tabla vemos valores de calor específico para algunas sustancias:
