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Hace unas semanas comenzamos el segundo “bloque de conocimiento” de El Tamiz, dedicado a la Termodinámica, hablando acerca de lo que es un sistema termodinámico y cómo suelen clasificarse más a menudo dependiendo de su interacción con el entorno. Fue una entrada bastante abstracta, pero utilizaremos aquellas definiciones y conceptos no sólo a lo largo de este bloque, sino de otros posteriores. El caso es que entonces sólo rozamos con los dedos el asunto, mientras que hoy vamos a zambullirnos por fin con la primera magnitud termodinámica, y una de las más importantes: la temperatura. Pero, antes de ir con eso, la solución al Desafío 1 del artículo anterior:
Solución al Desafío 1 - Tipos de sistema
Antes de contestar al desafío, recuerda que en todos los casos, lo idóneo de la respuesta depende de la aproximación: es un compromiso entre simplicidad y realismo, de modo que cuanto más simple sea el tipo de sistema sin alejarnos demasiado de la realidad, mejor. Veamos cada uno:
1. Tu cuerpo a lo largo de un día.
A lo largo de un día es evidente que tu cuerpo intercambia materia con el exterior (comiendo, respirando y de otros modos que no voy a mencionar aquí), y desde luego intercambia energía de distintos modos con su entorno, de manera que se trata de un sistema abierto.
2. El agua y los alimentos en el interior de una olla a presión mientras se cocinan.
Como suele suceder, todo depende de dónde y cuándo empecemos a estudiar el sistema, pero si nos fijamos en él cuando la olla a presión actúa como tal, es decir, mientras está cerrada herméticamente y la válvula no está abierta, no hay intercambio de materia con el exterior, pero sí de energía, ya que el fogón de la cocina calienta la olla y el interior para empezar, así que se trata de un sistema cerrado.
3. El planeta Tierra a lo largo de un año.
Este caso y el siguiente pretenden ilustrar lo borroso de las cosas, y cómo un mismo sistema puede ser modelado de distintas maneras dependiendo de cómo lo miremos y durante cuánto tiempo. Evidentemente, la Tierra intercambia energía con el entorno, por ejemplo, al recibir la radiación solar, con lo que no puede nunca ser un sistema aislado. Sin embargo, el intercambio de materia con el exterior a lo largo de un año es tan minúsculo que lo más adecuado sería probablemente tratar el planeta como un sistema cerrado, ya que las ventajas de hacerlo así superan con bastante a las posibles inexactitudes (como la ausencia, por ejemplo, de auroras).
4. El planeta Tierra a lo largo de un millón de años.
Aquí la cosa cambia: a lo largo de un millón de años sí hay un intercambio de materia apreciable con el exterior. Existen impactos desde fuera que, en épocas pasadas, pueden haber contribuido al origen de los océanos terrestres, y la cantidad de gases ligeros que pueden escapar de la atmósfera no es tampoco despreciable. A lo largo de un tiempo tan largo, la Tierra podría modelarse mejor como un sistema abierto.
Lo de menos, en cualquier caso, es si has acertado o no: lo importante es que te familiarices con los términos y la forma de pensar para aplicarlos.
Concepto de temperatura
El concepto de temperatura, en Física, es bastante curioso. Por un lado, es una palabra con la que todos estamos familiarizados, y todo el mundo entiende lo que decimos si afirmamos que algo está caliente o está frío. Por otro lado, dar una definición rigurosa de temperatura basándonos en medidas empíricas es bastante más difícil de lo que parece, y según cómo la definamos lleva a cosas completamente contrarias a la intuición. En este sentido, se parece al concepto de tiempo: todo el mundo entiende lo que queremos decir, pero ¿cómo definimos el tiempo rigurosamente?
