{"id":4549,"date":"2018-03-10T15:31:20","date_gmt":"2018-03-10T14:31:20","guid":{"rendered":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/?p=4549"},"modified":"2019-10-07T10:54:59","modified_gmt":"2019-10-07T08:54:59","slug":"sobre-errores-frecuentes-desatinos-y-otros-disparates-cronica-del-desproposito-iv-la-caloria-el-calor-y-la-energia","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/sobre-errores-frecuentes-desatinos-y-otros-disparates-cronica-del-desproposito-iv-la-caloria-el-calor-y-la-energia\/","title":{"rendered":"Sobre errores frecuentes, desatinos y otros disparates. Cr\u00f3nica del desprop\u00f3sito IV: la calor\u00eda, el calor y la energ\u00eda."},"content":{"rendered":"

\u00bfEn qu\u00e9 se mide el calor?<\/p>\n

La respuesta general, hasta no hace mucho, era “en calor\u00edas”. Ahora no es tan general, pero a\u00fan hay quien sigue pensando que el calor se mide en calor\u00edas.<\/p>\n

La calor\u00eda se define como la energ\u00eda que hay que entregar a un gramo de agua para elevar su temperatura desde $14,5^{\\circ}C<\/span> hasta 15,5^{\\circ}C<\/span>. Como se puede observar, en la definici\u00f3n no se dice que ese calentamiento deba hacerse con calor. De la misma forma, se define la frigor\u00eda como la energ\u00eda que cede un gramo de agua al disminuir su temperatura desde 15,5^{\\circ}C<\/span> hasta 14,5^{\\circ}C<\/span>. Calor\u00eda o frigor\u00eda miden, en definitiva, la misma cantidad de energ\u00eda, aunque intercambiada en sentido contrario.<\/p>\n$

El calor ( $Q<\/span>) se define como la energ\u00eda intercambiada como consecuencia de una diferencia de temperaturas en el espacio o, dicho de una forma m\u00e1s acad\u00e9mica, como la energ\u00eda intercambiada como consecuencia de un gradiente de temperaturas. A la energ\u00eda intercambiada que no es calor se le llama trabajo (W<\/span>). Como se puede leer, en las definiciones de calor y trabajo aparece una palabra clave: “intercambiada”. \u00bfSe puede tener calor? Rotundamente no. Se tiene energ\u00eda. M\u00e1s energ\u00eda, menos energ\u00eda… energ\u00eda que se puede intercambiar como calor o como trabajo, pero ni el calor ni el trabajo se contienen. \u00bfPor qu\u00e9 decimos, entonces, “tengo calor”? Pues f\u00e1cil: porque es m\u00e1s sencillo decir “tengo calor” que decir “mi cuerpo est\u00e1 encontrando dificultades para evacuar la energ\u00eda que est\u00e1 produci\u00e9ndose en su interior en las complejas reacciones qu\u00edmicas que est\u00e1n teniendo lugar y, como consecuencia de ello, se est\u00e1 elevando mi temperatura”. Efectivamente, parece m\u00e1s sencillo decir “tengo calor”.<\/p>\n$

Una forma de trabajo intermedio es el trabajo de rozamiento, siempre presente en todos los procesos f\u00edsicos reales. El trabajo de rozamiento da lugar a elevaciones de temperatura locales all\u00ed donde se intercambia que, a su vez, dan lugar a intercambios energ\u00e9ticos por calor. Pensemos en cuando se lija una madera. En la zona de rozamiento entre el papel de lija y la madera la temperatura aumenta, lo que da lugar a un gradiente de temperatura entre esa zona caliente y el entorno y, por tanto, existir\u00e1 un intercambio energ\u00e9tico por calor. Pero no hay que confundir calor con trabajo. A los ojos del Primer Principio de la Termodin\u00e1mica, que tan s\u00f3lo mide balances energ\u00e9ticos, da igual mientras la energ\u00eda se conserve. Pero… \u00bfa que no ocurre que aplicando calor a la zona de contacto se mueva la lija sola? Aqu\u00ed es donde interviene el Segundo Principio de la Termodin\u00e1mica. No sabemos por qu\u00e9, desconocemos la raz\u00f3n (como tambi\u00e9n desconocemos la raz\u00f3n por la que la energ\u00eda y la masa se conservan, que es el enunciado del Primer Principio, pero por eso son Principios), pero hay sucesos naturales que s\u00f3lo ocurren en un sentido y nadie ha visto que ocurran en sentido contrario. Y cuando alguien dice haberlo visto… o estaba solo, o no estaba en su sano juicio… o llevaba unas cervezas. De cualquier forma, en estos casos debe intervenir la parapsicolog\u00eda y en esto ya no entramos… al menos aqu\u00ed.<\/p>\n

Pues bien: ya hace algunos a\u00f1os (all\u00e1 por el a\u00f1o 1.849) Joule propuso su m\u00e1s conocido experimento en el que, con un dispositivo que en la actualidad nos sugerir\u00eda pensar en algo como una batidora, consigui\u00f3 elevar la temperatura del agua contenida en un recipiente (calentar) sin aplicar calor. Tampoco se quebr\u00f3 mucho la cabeza, la verdad, para qu\u00e9 enga\u00f1arnos… pero s\u00ed para su \u00e9poca: dej\u00f3 caer un peso atado a un hilo que, con una polea, hac\u00eda girar un rodillo en cuyo eje hab\u00eda dispuesto unas paletas. El agua se calent\u00f3 (no mucho, pero se calent\u00f3) y Joule pens\u00f3 que si el mismo efecto era producido por causas distintas deb\u00eda ser que las causas fuesen, de alguna forma, equivalentes. El trabajo intercambiado entre las paletas y el agua es trabajo de rozamiento y calculando la variaci\u00f3n de la energ\u00eda potencial del peso de masa conocida, Joule lleg\u00f3 a la conclusi\u00f3n de que deb\u00eda haber una unidad distinta a la que hasta entonces se hab\u00eda venido empleando exclusivamente para medir el calor (la calor\u00eda). Como \u00e9l era quien hab\u00eda encontrado la relaci\u00f3n, le dio su nombre a esa unidad (mira, para qu\u00e9 andar ah\u00ed con m\u00e1s l\u00edos…): el Joule o Julio, como hemos la castellanizado. As\u00ed, lleg\u00f3 a encontrar la relaci\u00f3n entre ambas, que fue lo que se ha dado en llamar el “equivalente mec\u00e1nico del calor”, que es<\/p>\n

$1 cal = 4,186 J<\/span><\/p>\n$

M\u00e1s adelante se propuso la misma relaci\u00f3n, pero al rev\u00e9s, lo que es conocido como el “equivalente t\u00e9rmico del trabajo”, que es<\/p>\n

$1 J = 0,239 cal<\/span><\/p>\n$

<\/p>\n

As\u00ed que desde 1.849 la unidad de calor no es la calor\u00eda. O, mejor dicho, s\u00ed lo es, pero tambi\u00e9n lo es el Julio. Pero es que la unidad de trabajo no s\u00f3lo es el Julio: tambi\u00e9n es unidad de trabajo la calor\u00eda. Pero es que calor\u00eda y Julio tambi\u00e9n son unidades de energ\u00eda contenida, en general. Qu\u00e9 l\u00edo. O no, porque tambi\u00e9n desde hace unos cuantos a\u00f1os se viene exigiendo la utilizaci\u00f3n del Sistema Internacional de unidades. La \u00faltima vez que se nos ha recordado \u00e9sto en Espa\u00f1a ha sido el 30 de diciembre de 2009, cuando se ha publicado el Real Decreto 2032\/2009, “por el que se establecen las unidades legales de medida (en Espa\u00f1a)”<\/a>. Y, seg\u00fan se escribe ah\u00ed, la unidad legal de medida de energ\u00eda es el Julio ( $J<\/span>), sin perjuicio de que se puedan emplear otras (como el kWh<\/span>, del que m\u00e1s adelante hablaremos, porque anda que…). El Real Decreto lo firma el Rey Juan Carlos I de Espa\u00f1a y como donde hay patr\u00f3n, no manda marinero se adapta uno y listo. Y ya sabes que cuanto ante te adaptes, antes dejas de sufrir.<\/p>\n$

Por tanto, si a\u00fan sigues utilizando la calor\u00eda como unidad de calor, creo que desde 1.849 has tenido tiempo de actualizarte y de adaptarte. Y si alguien te expresa el calor en calor\u00edas, como Ingeniero (o aspirante a ello) debes saber que si te habla en calor\u00edas se est\u00e1 refiriendo a calor, pero realmente el calor se mide en $J<\/span> en el Sistema Internacional de Unidades, y no en cal<\/span>.<\/p>\n$

Lo dicho. Hay que adaptarse. Va siendo hora.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"