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TERMODINÁMICA
Recibimos del
Sol
una cantidad de energía equivalente a 1.350
Vatios por metro cuadrado. Suficiente para satisfacer la
demanda energética de nuestra sociedad moderna.
Sin embargo, no toda la energía proveniente del Sol es utilizable.
Mucha de esta energía no se puede convertir a formas útiles y se pierde.
En 1840 James Joule (1818 - 1889) pudo establecer que
el calor es una forma de energía,
intercambiable con otras formas
de energía.
El calor se puede propagar de diversas maneras:
- En el espacio vacío por medio de radiación de
ondas electromagnéticas, por
ejemplo la radiación recibida del
Sol.
- Entre objetos sólidos en contacto, el calor se propaga por
conducción.
- Cuando masas de aire caliente (menos denso) se mueven hacia arriba
desplazando las masas de aire más frías, se dice que el calor se
propaga por convección.
Cuando un cuerpo sólido o una masa de gas reciben calor, el resultado es
que aumenta la temperatura.
La diferencia entre un gas caliente y uno frío es que las moléculas del
gas caliente tienen en promedio mayor energía cinética (o energía de movimiento).
La escala Kelvin de temperatura
Sabemos por la
mecánica cuántica
que el movimento de las partículas no
puede determinarse con total certidumbre.
Eso quiere decir que no es posible
obtener un estado en el cual todas las partículas que forman un gas tengan
energía cero. Éste es el origen de la escala absoluta de temperaturas
(o escala Kelvin). El cero de la escala absoluta sería ese estado hipotético
en el cual la energía de todas las partículas es cero. Por supuesto no
existe en la naturaleza una temperatura absoluta igual a cero.
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William Thomson (Lord Kelvin)
(1824 - 1907)
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A la escala absoluta de temperaturas se le llama grados Kelvin
en reconocimiento de las contribuciones del científico Lord Kelvin
a la termodinámica. La escala de temperatura Celsius (o grados centígrados)
está relacionada con la escala Kelvin así:
Celsius = Kelvin - 273,15