Manantiais termais da época romana. A auga brota a unha temperatura de 67ºC. A auga de choiva, que se filtra ata profundidades superiores a un quilómetro, quéntase pola calor interna da Terra e a desintegración que sofren isótopos presentes no granito. O seu caudal é de 300L/min.

Estes son dous dos conceptos físicos que máis confusións crean. Aínda por riba a sensación de frío e calor é enormemente subxetiva. Podemos sentir calor e facer frío, ou sentir frío e facer calor. Por iso é importante concretar un pouco máis estes conceptos.

A materia está formada de partículas, átomos ou moléculas, que posúen enerxía. Por exemplo os gases están formados de partículas que se moven a diferentes velocidades, estas partículas teñen enerxía cinética ou enerxía de movemento. Nos líquidos e nos sólidos aínda que as partículas presentan interaccións entre elas tamén están dotadas de diferentes enerxías, cinéticas, potenciais, de vibración, de rotación, etc. Non todas as partículas teñen a mesma enerxía, unhas teñen máis e outras menos. A media de todas estas enerxías dános idea da temperatura. Si un corpo ten máis temperatura que outro é porque as súas partículas teñen máis enerxía.

Supoñamos dous corpos, A e B. O corpo A ten 9 partículas con enerxías de valor 4u, e B ten 6 partículas con enerxías de valor 9u.

Cal ten máis temperatura? O corpo B, pois as súas partículas teñen máis enerxía que as partículas de A.

Que corpo ten máis enerxía? A enerxía dun corpo é a suma das enerxías das súas partículas, polo tanto A ten unha enerxía de 36u e B unha enerxía de 54u.

Neste caso o corpo que ten máis temperatura tamén ten máis enerxía acumulada, pero non sempre é así.

Que pasa cando se poñen en contacto corpos de distintas temperaturas? As partículas chocan e intercambian enerxías, as partículas de máis enerxía ceden parte desa enerxía ás partículas de menor enerxía, ata alcanzar o equilibrio térmico. A enerxía total, 90u, repartirase entre as 15 partículas correspondéndolle a cada unha unha media de 6u de enerxía.

O corpo A que tiña unha enerxía térmica de 36u agora ten 54u, e o corpo B que tiña unha enerxía térmica de 54u agora ten 36u. Esta enerxía que pasa dos corpos de máis temperatura aos de menos temperatura é a calor. A calor é unha enerxía en tránsito. Non se debe dicir: un corpo ten calor, diremos: un corpo ten enerxía. Os corpos poden ceder ou absorber calor. Se un corpo diminue a súa temperatura é porque cede calor, e se un corpo aumenta a súa temperatura é porque absorbe calor.

Este exemplo pode facernos pensar que pasa calor dos corpos que teñen máis enerxía aos que teñen menos. Pero non é ese o criterio para saber como circula a calor, sempre pasa calor dos corpos que teñen máis temperatura aos que teñen menos temperatura. No seguinte exemplo vese que pode pasar calor dun corpo que ten menos enerxía, pero máis temperatura, a outro que ten máis enerxía, pero menos temperatura.

A medida da temperatura empezou tendo relación coa necesidade de coñecer se a temperatura corporal era elevada ou non, o que comúnmente chamamos ter febre. Galileo Galilei (1564-1642) inventa en 1592 o termoscopio, que consistía nunha bóla de vidro da que saía un longo tubo fino de vidro. Servía para medir temperaturas de forma cualitativa xa que carecía de escala.

Observa neste vídeo como podes fabricar un termoscopio.

A temperatura mídese cos termómetros, que están calibrados en diferentes escalas.

Escala Celsius ou centígrada. Esta escala debémoslla a Anders Celsius (1701-1744) físico e astrónomo sueco, que a definiu en 1742. Os puntos que se toman como referencia nesta escala son o punto de fusión do xeo, ao que se lle asigna un valor de 0ºC, e o punto de ebulición do auga, ao que se lle dá un valor de 100ºC. Entre estes dous puntos repártense 100 divisións que corresponden cada unha a un grao centígrado. Estes valores son arbitrarios, puidéronse escoller outros.

Por certo sabes aquel que di:- A que temperatura estamos? - A 0ºC, nin frío nin calor. É un chiste moi malo, pero pon de manifesto a confusión que crea o cero alí onde estea.

Escala Fahrenheit. O físico e enxeñeiro polaco-germano Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) propón esta escala en 1714. Ao punto de fusión do xeo asígnanselle 32ºF e ao punto de ebulición do auga 212ºF. Entre eles repártense 180 divisións de 1ºF. Esta escala úsase en países anglosaxóns. A el tamén lle debemos o invento do termómetro de mercurio.

Escala Kelvin ou absoluta. Propón esta escala no ano 1848 William Thomson, Lord Kelvin, (1824-1907) gran físico e matemático británico. Asigna o cero á temperatura mínima que pode existir, o cero absoluto, que equivale a −273,15ºC. Como o grado centígrado equivale ao Kelvin, 0ºC son 273,15K e 100ºC son 373,15K.

As equivalencias son as seguintes:

Cando un corpo absorbe ou cede calor os efectos que se poden producir son tres: cambios na temperatura, cambios de estado ou dilatacións.

A) Cambios de temperatura.

Cando un corpo absorbe calor a súa temperatura aumenta e cando cede calor a súa temperatura diminúe. Como podemos medir estas calores que absorben ou ceden os corpos.

A calor absorbida ou cedida por un corpo é fácil de calcular sabendo que:

1. Depende da masa do corpo. A maior masa, dunha mesma sustancia á mesma temperatura, teremos máis partículas que poden ceder ou absorber enerxía, e polo tanto a calor intercambiada será maior. Costa máis aumentar 10 grados a temperatura de 2 kg de auga que a mesma temperatura de 1kg de auga.

2. Depende da variación de temperatura. Se variamos máis a temperatura, dunha mesma masa de sustancia, a calor involucrada será maior. Costa máis aumentar 20ºC a temperatura de 1kg de auga que 10ºC a temperatura da mesma cantidade de auga.

3. Depende da substancia de que se trate. Se aportamos a mesma cantidade de calor a unha mesma masa de diferentes sustancias unhas aumentan a temperatura máis que outras. Os metais aumentan rápidamente a temperatura nun foco calorífico, a auga aumenta lentamente a temperatura nas mesmas condicións. Para determinar esta dependencia defínese a calor específica.

Fagamos un experimento: imos aportar calor a unha certa cantidade de auga.

É un valor que podemos determinar para cada sustancia pura e é de grande utilidade para medir calores.

Calor específica dunha sustancia, c, é a calor que hai que proporcionar a unha unidade de masa, 1kg, para que a súa temperatura aumente 1K. A súa unidade é J/kg K. Por exemplo, a calor específica do auga é 4180J/kg K, xa que hai que aportar 4180J a un kilogramo de auga para que a súa temperatura aumente un Kelvin, ou un grado centígrado.

Substancia	Calor específica, c (J/kg K)	Substancia	Calor específica, c (J/kg K)
Auga (liq.)	4180	Ouro	129
Xeo	2114	Prata	237
Vapor de auga	2080	Mercurio	139
Etanol	2440	Cobre	385
Amoníaco (liq.)	4700	Hidróxeno	14300
Aluminio	897	Nitróxeno	1040
C (grafito)	710	Osíxeno	918
Ferro	450	Area	835
Chumbo	129	Granito	790

Substancia	Calor latente de fusión, Lf (kJ/kg)	Calor latente de vaporización, Lv (kJ/kg)
Auga	334	2260
Etanol	105	846
Acetona	96	524
Benceno	127	396
Ferro	293	6300
Cobre	214	5410
Chumbo	22,5	880

Substancia	coeficiente de dilatación lineal,α, (K−1)	Substancia	coeficiente de dilatación lineal,α, (K −1)
Aceiro	1,2·10−5	Madeira de pino	3,4·10−5
Aluminio	2,3·10−5	Madeira de carballo	5,4·10−5
Cinc	2,6·10−5	Mercurio	6,1·10−5
Cobre	1,7·10 −5	Níquel	1,3·10−5
Cuarzo	5,9·10−7	Ouro	1,4·10−5
Diamante	1,0·10−6	Prata	2,0·10−5
C (grafito)	3,0·10−6	Chumbo	2,9·10−5
Ferro	1,1·10 −5	Vidro	8,5·10−6
Formigón	1,2·10 −5	Wolframio	4,5·10−6