Conceptos de Termología – Termodinámica en Física
Temperatura y Calor
La temperatura es la magnitud física que nos posibilita entender las sensaciones de caliente y frío. La temperatura está asociada al estado de agitación de las moléculas de un cuerpo.
La temperatura puede ser comprendida como un valor numérico que expresa el estado de agitación térmica de un cuerpo o sustancia. Así, cuanto mayor la energía cinética de las partículas de un cuerpo, mayor será su temperatura.
Calor y Energía Térmica
Para continuar el estudio de la termología, vamos a entender mejor lo que es energía térmica. La materia está formada por átomos y moléculas que están en permanente estado de agitación térmica. La energía térmica es la energía asociada a esta agitación térmica y la temperatura es un valor numérico que la expresa.
Calorías y Cantidad de Calor
Estamos acostumbrados a ver en las tablas de cantidad de energía de los alimentos la unidad de calor, caloría, a pesar que erróneamente dispuesto, ya que el concepto correcto sería kilocaloría. Pero la cantidad de energía, e inclusive el calor, está presente en nuestro día a día y este asunto es tratado en Física por la Termodinámica.
La Termodinámica es la parte de la física que estudia las relaciones entre el calor intercambiado y el trabajo realizado en un determinado proceso físico.
Energía solar
La energía solar, muchas veces llamada energía luminosa ya que es así que la percibimos, es una forma de energía radiante, o sea, la energía solar puede ser transmitirá en el vacío por ondas electromagnéticas. La energía solar es transmitida entonces por radiación con varios largos de onda diferentes.
Estudio de los Gases
En el siglo XVIII, Torricelli midió por primera vez la presión atmosférica y dio una explicación adecuada a la naturaleza de este fenómeno, dando inicio al estudio de los gases. El estudio de los gases es el estudio de las relaciones entre las magnitudes macroscópicas de los gases, tales como presión, temperatura y volumen de un gas.
Transformaciones gaseosas
Cuando un gas pasa de un estado a otro decimos que existió una transformación gaseosa. En una transformación gaseosa por lo menos dos variables de estado del gas sufren alteraciones.
En el estudio de los gases se analizan tres transformaciones gaseosas: la transformación isotérmica, la isobárica y la isovolumétrica.
Ecuación de Clapeyron
La ecuación de Clapeyron tiene este nombre como homenaje al físico francés Benoit Paul Émile Clapeyron quien fue uno de los promotores del estudio de la Termodinámica. Relacionando la Ley de Charles, Boyle y Mariotte y Gay-Lussac, Clapeyron estableció una ecuación que relaciona las tres variables consideradas en el estudio de los gases (presión, volumen y temperatura) y el número de moles.
P.V = n.R.T
Dilatación Térmica
Cuando calentamos un cuerpo, aumentando su energía térmica, aumentamos el estado de agitación de las moléculas que lo componen. Estas moléculas precisan de mayor espacio y acaban alejándose unas de otras aumentando el volumen del cuerpo. Este fenómeno es conocido como dilatación térmica. La dilatación térmica ocurre no solo cuando calentamos un cuerpo, sino también cuando lo enfriamos.
Dilatación Térmica Lineal o Dilatación Lineal
En los cuerpos sólidos la dilatación ocurre en todas las direcciones, pero, esta dilatación puede ser predominante en apenas una dirección y cuando esto sucede tenemos una dilatación térmica lineal o apenas, dilatación lineal.
Dilatación Térmica superficial o Dilatación Superficial
En los cuerpos sólidos, la dilatación ocurre en todas las direcciones, pero esta dilatación puede ser predominante en apenas dos direcciones y cuando esto sucede, tenemos una dilatación térmica superficial o apenas dilatación superficial.
