Temperatura

La temperatura es la medida del grado de calor de una sustancia, es decir, su nivel de energía calorífica. Se mide usando una escala arbitraria a partir del cero absoluto, donde las moléculas teóricamente dejan de moverse.

Es también el grado de calor y de frío. La energía calorífica es la manifestación de la energía cinética de las partículas, átomos y moléculas, de que está compuesto el cuerpo en cuestión.

Cuando se comunica energía calorífica de un cuerpo a otro, se emplea cierta cantidad de calor en efectuar un trabajo, normalmente de dilatación, y el resto en incrementar su temperatura, esta última componente relacionada directamente con aumentar la energía cinética, ya sea de traslación o de vibración, de los átomos y moléculas que lo componen.

La temperatura una magnitud con la que no es posible utilizar un patrón como unidad de medida. Por esta razón la medición de temperaturas se basa en la evaluación de otro tipo de magnitudes físicas cuando ganan o pierden energía calorífica, tales como el incremento o disminución de volumen o presión, la resistencia eléctrica de los metales conductores, la tensión de contacto de dos metales distintos o la susceptibilidad magnética de ciertas salesparamagnéticas.

La energía calorífica se transmite desde los cuerpos fríos a los calientes hasta que se alcanza un estado de equilibrio y cesa la transmisión. Tomando como valor cero la temperatura del deshielo y como 100 la temperatura del agua en ebullición se establece la escala centígrada o Celsius. Fahrenheit adoptó como cero la temperatura fundente de una mezcla de agua y sal amoníaco y como 212 la temperatura del agua en ebullición.

La conferencia general de pesos y medidas de 1954 decidió, de forma arbitraria, tomar como punto fijo el llamado punto triple del agua, aquel en el que coexiste en sus tres estados, sólido, líquido y vapor, y asignar arbitrariamente el valor de 273,15 a su temperatura. La unidad así formada se llama Kelvin y, en ella, no existen temperaturas negativas.

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede ser medida con un termómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica.

Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como «energía cinética», que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía cinética de un sistema, se observa que éste se encuentra más «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.