La Termodinámica y su Ley "Cero", abrirá tu mente.

Hola Steemians :)

¿Alguna vez te has preguntado por qué cuando entras a una piscina que tiene el agua fría luego de un tiempo no sientes nada, como si se hubiese calentado?
¿Sabes por qué cuando tenemos fiebre y usamos un termómetro de vidrio, primero tenemos que bajarle la temperatura para luego poder medirla?

Las respuestas a estas incógnitas y muchas más las tendrás luego de leer este post.

Para dar respuesta a todas las incógnitas que se presentaron al inicio es necesario entender ciertas definiciones de propiedades que si bien conocemos, muchas veces no sabemos definirlas, sin embargo, tenemos la seguridad de que están presentes. Empecemos :)

Es cierto, que primero les hablaré de lo macro para que vamos ahondando más en el tema, comenzando con la definición de “Termodinámica":

“La termodinámica es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico”

También, La Real Academia Española define el término “Termodinámica” de la siguiente forma:

“La Termodinámica es la rama de la física encargada del estudio de la interacción entre el calor y otras manifestaciones de energía”.

En otras palabras, ésta estudia el flujo de energía (Entiéndase, cualquier tipo de energía que posea un cuerpo) y los estados de equilibrio entre varios de ellos. Ahora bien, entendiendo la definición anterior, se debe tener claro otro término o propiedad termodinámica como lo es la “Temperatura”.

Quiero que antes de leer la definición te detengas un momento y analices ¿Qué es para ti la temperatura? Sabes que existe, pero no sabes su definición ¿Verdad?

Bueno, aquí su significado:

“La temperatura es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como energía cinética, que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones”.

Definición que, aunque suena un poco enredada, se podría resumir en que la temperatura viene directamente relacionada con el movimiento de las partículas de un objeto, es decir, cuando se calienta algo (Sea Sólido, Líquido o Gas) sus átomos o moléculas se mueven con más rapidez.

En este orden de ideas, se enuncia la Ley Cero de la Termodinámica, que establece lo siguiente:

“Si dos cuerpos se encuentran en Equilibrio Térmico con un tercero, están en Equilibrio Térmico entre sí”.

Esta ley de la termodinámica ha sido utilizada en dispositivos como el termómetro para medir temperatura. A pesar de que el termómetro es primitivamente usado desde la época de Galileo, esta ley fue enunciada mucho después, por James Clerk Maxwell, y formulada como una ley posteriormente por Ralph Fowler.


Galileo Galilei	James Clerk Maxwell	Ralph Fowler

Ahora bien, nótese que se hace énfasis en la palabra Equilibrio Térmico y es que hay que saber lo que esta palabra significa para poder entender esta ley:

“El Equilibrio Térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas, una vez que las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos cuerpos al mencionado equilibrio térmico”.

NOTA: En la imagen se da el equilibrio térmico mediante el contacto, pero no necesariamente tiene que existir.

Básicamente, el equilibrio térmico es la igualdad de temperatura que poseen dos materiales (Estén en estado sólido, líquido o gaseoso).

Un Ejemplo que responderá a la primera incógnita realizada al principio.

A todos nos ha pasado esa sensación de frío fuerte que tenemos al momento de entrar a una piscina (Siempre y cuando, el agua esté ligeramente fría) y que luego dejamos de sentirlo, es debido a que nuestro cuerpo entra en equilibrio térmico con el agua, aún más cuando nos hundimos completamente, en este caso aceleramos el proceso de equilibrio.

Sigamos con el ejemplo que dará respuesta a la segunda incógnita.

La aplicación del termómetro de vidrio; a todos en algún momento nos han medido la temperatura corporal con alguno y es que el mercurio varía su volumen de acuerdo a la temperatura muy fácilmente, de ahí viene el hecho que tenga que ser agitado levemente para poder bajar su escala para luego ser utilizado. En el momento que el médico te lo coloca comienza el proceso de Equilibrio Térmico. Luego de esperar los 5 minutos, ya el mercurio se habrá expandido y el proceso habrá culminado.

Para finalizar les daré un último ejemplo que son los Abrazos

A todos en algún momento les ha dado frío y la ropa que llevan puesta no le es suficiente para erradicarlo, por ende, le piden a alguien más que les abrace, comenzando así el proceso de equilibrio térmico, la persona te transmitirá su calor y los dos cuerpos buscarán colocarse a la misma temperatura.

Fuente de las Imágenes: A B C D E F G H I

Referencias Bibliográficas:

Sitio Web: https://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica
Sitio Web: http://dle.rae.es/srv/fetch?id=ZZTwmYe
Sitio Web: https://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura
Sitio Web: https://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_t%C3%A9rmico
Libro: Termodinámica - Yunus A. Cengel, Michael A. Boles - 6ta Edición.

Agradecimientos

Agradezco mucho a estas hermosas personas que me apoyan y me ayudaron a descubrir esta red social :) @hogarcosmico @erika89 @luisrz28 @bettino @annyclf @merlinrosales96 @jesusrafaelmb, así como también a cada uno de ustedes por dedicar parte de su tiempo a la lectura de mi publicación y apoyarme :)

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mariatyya (48) · 7 years ago

Hola! Esto me recuerda cuando viajé a la Cascada del Vino. Unos muchachos que estaban acampando allá también nos decían que nos bañáramos en esa agua helada en la noche, y así no nos iba a pegar el frío en toda la noche, porque claro, al salir del agua -que ''te quita'' el calor del cuerpo mucho más rápido que el aire- y ''entrar'' al aire, se siente la diferencia por un buen rato. De hecho, después de que me bañé pude andar en shorts y franelilla con 11 grados mas o menos.

Ellos lo hacían en la noche pero nosotras nunca nos atrevimos.

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natitips (38) · 7 years ago

¡Hola @mariatyya! Que bueno que asociaste lo que establece la Ley Cero de la Termodinámica con tus vivencias, yo después de aprender sobre ellas comencé a ver las situaciones que vivimos día a día de una manera diferente. Y es que el agua te "quitará" más rápido el calor que el aire porque está a una temperatura muchísimo menor que el mismo, por ende, al salir de ella; sentirás una sensación de calor. Saludos y gracias por tu comentario :)

viannis (58) · 7 years ago

Hola @natitips la termodinámica es la rama de la fisicoquímica que rige casi todos los procesos en los que nos encontramos diariamente. Es muy importante tener presente no solo la ley cero sino las otras 3 leyes. Excelente post realmente. Saludos y Éxitos. te apoyo con un upvote y te sigo.

¡Hola! @viannis :) Gracias por tu comentario, tienes toda la razón; hay que tener presentes todas las leyes de la termodinámica, en los próximos post hablaré de cada una, quiero dedicarle un post a cada ley para que sea lo más explicativo posible y que sea fácil de entender. Muchas gracias por tu apoyo. Saludos :)