Ley Cero de la
termodinamica. Si dos cuerpos estan en equilibrio
térmico con un tercero, éstos
estan en equilibrio térmico entre sí. Ley cero de la
termodinamica
A esta ley se le llama 'equilibrio
térmico'. Si dos sistemas A y B estan a la misma
temperatura, y B esta a la misma temperatura que un tercer sistema C,
entonces A y C estan a la misma temperatura. Este concepto fundamental, aun siendo ampliamente aceptado, no fue formulado hasta
después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibe la posición 0.
Así, ya no necesitamos poner en contacto dos cuerpos
distintos, basta saber que ambos cuerpos tienen la misma temperatura para saber
que estan en equilibrio. Mencione tres escalas
de medida de la temperatura.
Temperatura
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de calor o
frío. Por lo general, un objeto
mas 'caliente' tendra una temperatura mayor.
Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía
interna de un sistema termodinamico. Mas
específicamente, esta relacionada directamente con la parte de la
energía interna conocida como 'energía sensible', que
es la energía asociada a los movimientos de las partículas del
sistema, sea en unsentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones.
A medida que es mayor la energía sensible de un
sistema se observa que esta mas 'caliente' es decir, que su
temperatura es mayor.
En el caso de un sólido, los movimientos en
cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus
sitios dentro del
sólido. En el caso de un gas ideal
monoatómico se trata de los movimientos traslacionales de sus
partículas (para los gases multiatómicos los movimientos
rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta también).
El desarrollo de técnicas para la medición de la temperatura ha
pasado por un largo proceso histórico, ya que
es necesario darle un valor numérico a una idea intuitiva como es lo frío o
lo caliente.
Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las
sustancias varían en función de la temperatura a la que se
encuentren, como
por ejemplo su estado (sólido, líquido, gaseoso, plasma), su
volumen, la solubilidad, la presión de vapor, su color o la
conductividad eléctrica. Así mismo es uno de
los factores que influyen en la velocidad a la que tienen lugar las reacciones
químicas.
La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados
de acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a unidades de
medición de latemperatura.
Escalas de temperatura
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin.
Sin embargo, fuera del
ambito científico el uso de otras escalas de temperatura es
común el uso de la escala Celsius (antes llamada centígrada) y en
los países anglosajones, la escala Fahrenheit. También
existe la escala Rankine (°R) que establece su punto de referencia en el
mismo punto de la escala Kelvin.
Fahrenheit
Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) físico Aleman
inventó el termómetro de mercurio en 1714. La escala de
temperatura Fahrenheit fue desarrollada en 1724
Fahrenheit midió la temperatura del agua hirviendo a 32°F, haciendo
que el intervalo entre el punto de ebullición y congelamiento del agua
fuera de 180 grados (y haciendo que la temperatura del cuerpo fuese
98.6°F). La escala Fahrenheit es comúnmente usada en Estados Unidos.
Celsius
Anders Celsius (1701–1744) astrónomo suizo que inventó la
escala centígrada en 1742. Celsius escogió el punto de
fusión del
hielo y el punto de ebullición del agua
como sus dos
temperaturas de referencia para dar con un método simple y consistente
de un termómetro de calibración. Celsius dividió la
diferencia en la temperatura entre el punto de congelamiento y de
ebullición del agua en 100 grados.Después de la muerte de
Celsius, la escala centigrada fue llamanda escala Celsius y el punto de
congelamiento del agua se fijo en 0°C y el punto de ebullición del
agua en 100°C. La escala Celsius toma precedencia sobre la escala
Fahrenheit en la investigación científica porque es mas
compatible con el formato basado en los decimales del Sistema Internacional (SI) del sistema
métrico. Ademas, la escala de temperatura
Celsius es comúnmente usada en la mayoría de paises en el mundo,
aparte de Estados Unidos.
Kelvin
Lord William Kelvin (1824–1907) físico Escosés
inventó la escala en 1854. La escala Kelvin esta basada en
la idea del
cero absoluto. En teoría, el punto cero de la escala Kelvin es la
temperatura mas baja que existe en el universo: −273.15ºC. La
escala Kelvin usa la misma unidad de
división que la escala Celsius. Sin embargo vuelve a colocar el punto
zero en el cero absoluto: −273.15ºC. La escala Kelvin, como la escala Celsius, es una
unidad de medida estandard del
SI, usada comúnmente en las medidas científicas. Puesto que no
hay números negativos en la escala Kelvin (porque teoricamente nada
puede ser mas frío que el cero absoluto), es muy conveniente usar la escala Kelvin en la investigación científica
cuando se mide temperatura extremadamente baja.