Page 246 - Libro Hipertextos Fisica 1

Calor y temperatura

EJEMPLOS

1. La temperatura de 50 °C corresponde al valor que se encuentra en la mitad de los puntos de fusión y de
ebullición del agua a una presión de una atmósfera. Expresar este valor en:
a. Grados Fahrenheit.
b. Grados Kelvin.

Solución:
a. Para expresar la temperatura de 50 °C en grados Fahrenheit, tenemos:
T 5 9/5 T 1 32
F C
T 59/5 (50) 1 32 5 122 °C
F
Luego, la temperatura 50 °C equivale a 122 °F.
b. Para expresar la temperatura de 50 °C en Kelvin, tenemos:
T 5 T 1 273
K C
T 5 50 1 273 5 323 K
K
La temperatura de 50 °C equivale a 323 K.
2. Determinar la temperatura tal que su valor en grados centígrados coincida con el valor en grados
Fahrenheit.
Solución:
Para determinar la temperatura en la cual coincide la escala Fahrenheit con la Celsius, remplazamos T por T ,
C
F
en la ecuación:
9
T C 5 T C
5
� �32 4 T C Al calcular
5
T 52 40 °C
C
Cuando es la temperatura de 240 °C, su valor es de 240 °F.

1.1.2 La medida del calor

Las ideas acerca de la naturaleza del calor han cambiado en los dos últimos siglos:
n Existió la teoría del fluido tenue que situado en los poros de la materia pasaba de los cuerpos
calientes en los que supuestamente se hallaba en mayor cantidad, a los cuerpos fríos. Esta teoría
ocupó un lugar importante en la física desde la época de los filósofos griegos, sin embargo, fue
perdiendo validez al no poder explicar los resultados de los experimentos que algunos científicos
como Benjamín Thompson (1753-1814) realizaron.
n Una vieja teoría poco aceptada por científicos del siglo XVII como Galileo Galilei y Robert Boyle
surgió cuando Thompson observó que los metales se calentaban excesivamente al ser perforados
por un taladro y que la absorción de calor era tanto mayor cuanto mayor era el tiempo que duraba
la intervención del taladro. Thompson hizo el siguiente razonamiento: si el calor es un fluido con
masa y se transmite del taladro al metal, llegará un momento en que el taladro cederá tanto calor
que perderá toda su masa y acabará por desaparecer. Dado que esto no ocurre, Thompson concluyó
que el calor no puede ser algo material. Así, Thompson sostuvo que el calor debía estar asociado
con el movimiento vibratorio de las partículas de un cuerpo.
n Las experiencias de Joule (1818-1889) acerca de la conservación de la energía, llevaban a conside-
rar al calor como una forma más de energía. El calor no solo producía aumento de la temperatura
sino que además podía relacionarse con trabajo mecánico pues Joule demostró que a partir de la
realización de trabajo mecánico era posible producir determinada cantidad de calor.
246 © Santillana

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