Los dos primeros artículos del bloque introductorio a la Termodinámica han sido bastante teóricos; en el primero definimos los sistemas termodinámicos y sus distintos tipos, mientras que en el segundo hablamos del concepto de temperatura, qué significa a nivel microscópico y sus unidades. Hoy pondremos los pies sobre la Tierra para mostrar –espero– como haber comprendido el concepto último de temperatura permite explicar el comportamiento de las cosas de una manera elegante.
Lo malo es que había escrito este tercer artículo del bloque enterito… y lo he tenido que guardar para otra ocasión y empezar otra vez. Al terminarlo y leerlo un par de veces, llegué a la conclusión de que estaba yendo por el camino equivocado, tratando de establecer más y más definiciones y conceptos abstractos que, aunque son necesarios para construir una Termodinámica consistente lógicamente, no lo son para tener una primera idea de cómo funcionan las cosas. De modo que he dejado las disquisiciones teóricas para otra ocasión –guardadito está el texto para entonces–, y he optado por ir más al grano y a lo que se puede relacionar inmediatamente con el mundo real: iremos de lo concreto a lo abstracto, en vez de al revés, aunque eso signifique que la coherencia lógica no se mantenga igual de bien.
Pero, antes de zambullirnos en aspectos prácticos de la temperatura y sus consecuencias, resolvamos el Desafío 2 del artículo anterior, que puso a prueba tu comprensión de la diferencia entre energía térmica total y temperatura:
Solución al Desafío 2 – ¿Quién está más caliente?
Si recuerdas el concepto de temperatura, nos da una idea de la energía promedio de las partículas que componen el cuerpo. En el caso del objeto A, se nos dice que cada partícula dispone de 2 unidades, con lo que no tenemos más que hacer. En el caso del cuerpo B, para calcular el valor equivalente no hay más que dividir la energía total (2 500 000 unidades) entre el número de partículas (5 000 000), con lo que cada partícula dispone de 0,5 unidades de energía térmica. Por lo tanto, el cuerpo A está más caliente que el cuerpo B.
Es más –aprovechemos para afianzar el concepto de la temperatura termodinámica y la escala Kelvin–: la temperatura en kelvins del cuerpo A es cuatro veces la del cuerpo B, pues la energía térmica de cada partícula en él es cuatro veces la de las partículas del B. Ésa es la enorme utilidad de la escala del buen Lord Kelvin.
Respecto a la segunda pregunta (¿cuál de los dos cuerpos utilizar para calentar una habitación en invierno?) –suponiendo que ambos estén más calientes que la habitación, claro–, la respuesta no depende de la temperatura de cada cuerpo, sino de su energía total. El cuerpo B tiene el doble de energía que el A (cinco millones frente a dos millones), luego lo más eficaz sería utilizar el cuerpo B para calentar la habitación, incluso aunque no está tan caliente como el cuerpo A.
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