Temperatura

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La temperatura es una magnitud física que mide la energía cinética promedio de cada una de las partículas de un sistema en equilibrio térmico.

En los sistemas constituidos sólo por partículas idénticas, esta definición se asocia directamente a la medida de la energía cinética promedio por partícula del sistema en equilibrio térmico. Esta definición es análoga a afirmar que la temperatura mide la energía cinética promedio por grado de libertad de cada partícula del sistema una vez consideradas todas las partículas de un sistema en equilibrio térmico en un cierto instante; en rigor, la temperatura es definida sólo para sistemas en equilibrio térmico.

Históricamente, se aceptan dos conceptos de temperatura; el que la define como una magnitud referida, macroscópica y proporcionada por la termodinámica; y aquella que habl de ella como microscópica, pero proporcionada por la física estadística. Según la termodinámica - que se fundamenta en el estudio de magnitudes necesariamente macroscópicas - la temperatura es un parámetro físico (una variable termodinámica) descriptivo de un sistema que, comúnmente asociado a las sensaciones de frío y caliente, se relaciona directamente con la ley cero de la termodinámica y el concepto de equilibrio termodinámico de un sistema o sistemas.

Su mensurabilidad se deriva directamente de la mensurabilidad de la transferencia de energía térmica entre sistemas en forma de calor y de la segunda ley de la termodinámica. Sin embargo, la física estadística proporciona una comprensión más profunda no sólo del concepto de temperatura, sino también de las demás magnitudes termodinámicas, como la presión; por lo que se asocia directamente a las magnitudes fundamentales procedentes de la mecánica clásica que son directamente aplicadas al estudio de las partículas del sistema, ya que la física estadística considera explícitamente la materia como una colección de un gran número de partículas. En este contexto, la estadística provee las herramientas para la comprensión microscópica de las variables termodinámicas macroscópicas a partir de los promedios o valores totales de las magnitudes mecánicas directamente asociadas a cada partícula microscópica del sistema.

La termodinámica y, en consecuencia, las magnitudes directamente asociadas a ella, desempeñan en el contexto científico un papel sin duda más relevante; ya que, a diferencia de otras teorías, que son aplicaciones muy relevantes sólo en ciertas áreas y enfoques de estudio, las leyes de la termodinámica son leyes universales y son obedecidas por todos los sistemas naturales, ya sea que el enfoque de estudio esté en el campo específico de esta área o no.

En este contexto, la temperatura refleja la veracidad de tal afirmación y tiene el papel más importante en casi todos los campos de la ciencia, incluyendo la física, la geología, la química, ciencias de la atmósféra y biología. No hay manera de imaginar la biología o la química desvinculadas del concepto de temperatura, tampoco la física o cualquier otra área que tiene por foco el estudio de sistemas (naturales). Casi todas las propiedades físicas de los materiales, incluyendo los estados físicos de la materia (sólido, líquido, gaseoso y plasma), la densidad, la solubilidad, la presión del vapor y la conductividad eléctrica, dependen explícitamente de la temperatura.

This article was last modified: Jan. 2, 2018, 1:42 a.m.