Magnitudes: la temperatura

Hola amigos,

En el último post vimos las magnitudes del SI relacionadas con la masa. Hoy veremos que es la temperatura y como se mide. Empecemos por el principio.

La temperatura mide la cantidad de energía cinética que tienen las moléculas o partículas de un sistema. Esto se puede traducir en vibraciones o como simple movimiento(a pequeña escala) . Simplemente, cuando un objeto está frío quiere decir que sus partículas se mueven poco, y cuando este se calienta las partículas empiezan a moverse más rápidamente. Esto no quiere decir que tu mano se calienta cuando la mueves, ya que este es otro "tipo" de movimiento.

La unidad básica del SI para medir la temperatura es el grado Kelvin. Aunque algunos de vosotros no estaréis relacionados con esta escala, comprenderla es muy simple.

Las tres escalas y sus puntos importantes

Aunque globalmente las escalas de temperatura mas usadas son la Fahrenheit (en América) y la Celsius (en Europa y el resto del mundo), los físicos utilizan una escala llamada Kelvin. Para obtener los grados de esta escala, sólo tenemos que coger una temperatura cualquiera en grados Celsius ( que son los que utilizamos normalmente) y sumarle exactamente 273.15 grados. Es decir, que el agua se congela a 0 º Celsius y a 273.15 grados Kelvin.

Así que un día al señor Lord Kelvin se le ocurrió crear una nueva escala, donde el punto 0 fuera equivalente a los -273.15 grados celsius, y donde un grado Kelvin fuera igual de amplio que un grado.Celsius. Así se obtuvo la escala Kelvin, la qual ya hemos explicad antes. 

Lord Kelvin

La razón por la cual se cogió este número es muy básica. Como hemos dicho al principio, si un objeto está frío quiere decir que sus partículas se mueven poco. Creéis que sería posible enfriar un objeto tanto hasta el punto que sus partículas no se movieran? Teóricamente si se puede, aunque nunca se ha logrado en un laboratorio. Si se hacen cálculos, obtenemos que la temperatura mínima que puede tener un objeto es de -273.15 º Celsius. 

Kelvin: se define como la escala de temperatura basada en Celsius, pero con el punto 0 fijado en -273,15Cº.

Al punto 0 de esta escala se le denomina "el cero absoluto", ya que nada puede tener una temperatura menor a esta. Es decir, en la escala Kelvin no existen los grados negativos, excepto para las teoría de la temperatura negativa.

AVISO : Lo que se dirá a continuación aún no está 100% confirmado, y solo tiene validez cuando nos fijamos en partículas extraordinariamente pequeñas y solo en algunos campos de la física.

Aquí podemos ver distintas partículas con distintas
 temperaturas, indicadas en los carteles

Cuando nos referimos a temperatura negativa, no hablamos de cosas más frías que el cero absoluto, ya que eso no es posible. Nos referimos a anti temperatura. Con la temperatura normal, las partículas tienden a perder temperatura, es decir, a acercarse al cero absoluto. Pues bien, imaginen que tenemos una substancia que cuando gana temperatura las partículas empiezan a moverse de forma ordenada, en vez de moverse desordenadamente como pasa en las temperaturas normales. Otra característica de la temperatura negativa es que las partículas en vez de perder temperatura tienden a ganarla, acercándose al cero absoluto.

Vemos como al enfriar mucho un cuerpo, al final
 pasa a ser un cuerpo muy caliente en temperatura negativa.

Otra forma de verlo sería en forma de hipérbole(véase imagen), donde a la izquierda está la temperatura negativa y a la izquierda la positiva. De alguna manera, se cree que los puntos de +infinitos grados Kelvin y el punto de -infinitos grados Kelvin es en realidad el mismo. 

Es un concepto difícil de entender, incluso a mí o a algunos físicos actuales les sigue pareciendo una idea extraña. Aún queda mucho por investigar en ese tema. Aquí os dejo un link de Youtube, del canal MinutePhysics que habla del tema. (https://www.youtube.com/watch?v=APFqPoXBE2o)

Con este post cerramos la parte de las magnitudes. Aunque aún quedan algunas por explicar, són muy avanzadas y ya se acercan más a otros temas que a la física, como por ejemplo el tema eléctrico. No trataremos esos temas de momento, puede que en un futuro iniciemos el tema. En el próximo post profundizaremos en la energía, explicando entre otras cosas los distintos tipos que hay.

Hasta aquí el post de hoy sobre la temperatura. Espero que les haya gustado, si tienen alguna duda como siempre no olviden preguntar en los comentarios. 

Saludos,

Física fácil y simple