¿Y Por Qué No Hablamos Un Poco Sobre La Transferencia De Calor?

Muchas veces hemos escuchado en el mundo de las ciencias exactas el término termodinámica o transferencia o incluso unos más sencillos como lo es el calor o la temperatura; ¿pero realmente nos hemos tomado el tiempo para comprender verdaderamente su definición o las diferencias que existen entre sí? 

Bueno, comencemos con lo más pequeño, que por no ser de tal forma es lo menos importante; los conceptos “más básicos” terminan siendo los más importantes tal que permiten el constructo de conceptos más complejos. ¡Está claro que no podemos correr sin antes aprender a gatear! 

Pero entonces, analicemos… ¿calor y otras formas de energía? Sabemos que la energía puede existir en numerosas formas, podríamos hablar desde la mecánica, hasta la magnética, o la química, incluso la térmica y por qué no la nuclear, y entonces si las sumamos llegaríamos a la constitución de la energía total. Así que, el calor es la forma de energía que se puede transferir de un sistema a otro debido a una diferencia en la temperatura. Por tanto, la ciencia que trata de determinar las razones de esa transferencia es, la transferencia de calor. Y bien, ¿qué es la temperatura y entonces qué estudia la termodinámica? 

A pesar de estar familiarizados con la temperatura como una medida del “calor” y del “frío”, no es para nada sencillo ofrecer una definición precisa de dicho concepto. Con base en nuestras sensaciones físicas podemos expresar el nivel de la temperatura de manera cualitativa como cuando decimos “hace frío” o “está caliente”, sin embargo, no es posible asignarles valores numéricos a esas expresiones basándonos únicamente en meras sensaciones, que son particulares en cada individuo y los mismos sentidos nos juegan chueco. No obstante, varias propiedades de los materiales se ven alteradas de formas muy predecibles o se repiten de tal forma que se define una base para la medición precisa de la temperatura. Por lo anterior, se afirma que la temperatura es una magnitud física que indica qué tan caliente o fría es una sustancia respecto a un cuerpo que es tomado como una base, patrón o referencia. Es entonces que, la termodinámica estudia la cantidad de transferencia de calor de un sistema a otro. Así que, la diferencia entre transferencia de calor y termodinámica radica principalmente en que, la primera está interesada en analizar la rapidez (o sea la razón) mientras que la segunda está interesada en analizar la cantidad, evidentemente de la transferencia de calor de un sistema que pasa a otro a través de un proceso de equilibrio (donde la energía pasa del medio que tiene la temperatura más elevada hacia la temperatura más baja y esa transferencia se detiene cuando ambos alcanzan la misma temperatura).

Y entonces, la pregunta del millón de dólares es, ¿por qué necesitamos abordar de forma tan detallada la transferencia de calor si ya tenemos a la termodinámica? Pues es más sencillo de lo que parece, lo que ocurre es que la termodinámica, como ya se mencionó, estudia la cantidad de transferencia de calor, por tanto, no nos indica cuánto tiempo transcurrirá en el proceso; el análisis termodinámico nos habla de cuánto calor debe transferirse para que se realice un cambio de estado. Sin embargo, en la vida práctica es más útil e interesante conocer la razón (es decir la rapidez) de la transferencia de calor por unidad de tiempo (es decir cuánto calor se transfiere por ejemplo en un minuto). Un ejemplo demasiado común que podemos observar en lo cotidiano es en una jarra de café; termodinámicamente podemos determinar la cantidad de calor transferido de la jarra conforme el café caliente a 85 grados se enfría a 75 grados. Pero, pensemos en el diseñador de las jarras… a éste le interesaría saber primordialmente cuánto tiempo transcurrirá antes de que el café que está caliente se enfríe hasta los 75 grados, y es obvio que un análisis termodinámico no podría responder la pregunta. 

Finalmente, podemos concluir que determinar razones de transferencia de calor, los tiempos de calentamiento o enfriamiento, y cómo varía la temperatura son la sustancia principal para discutir en la transferencia de calor. Entonces, ¿por qué no amar a la transferencia de calor?

Por: Yenniffer América Bautista Coronado

  • Compartir:

LA ESENCIA DE LA JUVENTUD PLASMADA EN LETRAS