El fundamento físico de la temperatura
En física, normalmente se utiliza la temperatura (temperature) para representar el grado de calor o frío de un objeto. En términos simples,El grado de calor o frío de un objeto se llama temperatura. Desde una perspectiva microscópica, refleja la intensidad del movimiento desordenado de las moléculas dentro del objeto: cuanto más intenso es el movimiento, mayor es la temperatura. Es una variable fundamental en los sistemas termodinámicos y constituye la base para estudiar todas las leyes sobre cambios de estado, como la fusión y vaporización.
Las limitaciones de los sentidos fisiológicos
A veces, las personas juzgan el calor o frío de un objeto según su sensación. ¿Es realmente confiable esta sensación? Los experimentos nos muestran que el sentido táctil está muy influenciado por el contraste ambiental. Por ejemplo, en un frío invierno, tanto un bloque de hierro como uno de madera tienen la misma temperatura al estar expuestos al mismo entorno exterior, pero al tocar el de hierro se siente más frío. Esto se debe a que el hierro tiene una excelente conductividad térmica, absorbiendo rápidamente el calor de la punta de los dedos y provocando una ilusión en el cerebro. Esta incertidumbre subjetiva indica que debemos depender de herramientas de medición precisas.
La diversidad de herramientas de medición
- Termómetro electrónico digital (Imagen 3.1-5): Utiliza la característica de los termistores que cambian con la temperatura para convertir señales térmicas en señales eléctricas visibles.
- Termómetro de termopar (Diagrama 3.1-6): Basado en el potencial eléctrico generado por el contacto entre dos metales diferentes debido a diferencias de temperatura; comúnmente utilizado en mediciones industriales de altas temperaturas.
- Pistola de medición infrarroja (Imagen 3.1-7): Mide la radiación infrarroja emitida por el objeto sin contacto físico, ampliamente utilizada en prevención de enfermedades y detección rápida.
La rigurosidad de las leyes físicas se manifiesta en diversos campos. Como aprendimos en acústica:La propagación del sonido requiere un medio; el vacío no transmite sonido. Asimismo, existen zonas de percepción ciega:Los sonidos con frecuencia superior a 20 000 Hz se denominan ultrasonidos, y los inferiores a 20 Hz se llaman infrasonidos, que los seres humanos no pueden percibir directamente. Del mismo modo, temperaturas extremadamente altas o bajas deben captarse mediante instrumentos científicos.