Cuando se ponen en contacto dos cuerpos que se
encuentran a distinta temperatura, se verifica una transferencia de energía
desde el cuerpo más caliente al más frío, de forma que el primero se enfría
mientras que el segundo se calienta. Esta transferencia se realiza entre
sistemas sin que exista trabajo realizado. Este hecho sirve como definición de
calor:
Se
denomina calor (Q) al proceso de transferencia de energía entre dos sistemas a
diferente temperatura sin que se realice ningún trabajo.
Al entrar en contacto estos sistemas, se produce
un intercambio de energía en forma de calor desde el sistema más caliente hasta
el más frío, hasta que las temperaturas se igualan. Esto no quiere decir que en
ese momento cese todo intercambio de calor -de hecho están produciéndose continuamente-
sino que en promedio la energía intercambiada entre los sistemas es la misma,
por lo que no se produce variación en la temperatura.
Cuando un sistema está en equilibrio térmico,
todas sus partes tienen la misma temperatura; ahora prueba a tocar con una mano
la mesa o un libro que tengas cerca y con la otra cualquier objeto metálico.
¿Cuál de los dos está más caliente?
Ambos están a la misma temperatura, pero
entonces ¿por qué parece que el metal está más frío? La respuesta tiene que ver
con una propiedad de la materia: la conductividad térmica. No todos los
materiales conducen igual de bien el calor; concretamente, los metales conducen
muy bien el calor y, por ello, el calor fluye rápidamente de nuestra mano al
objeto metálico, y este calor extraído de nuestro cuerpo es lo que nos da la
sensación de frío. La madera o el papel son malos conductores, y por ello el
calor fluye más lentamente y parecen más calientes.
Pero el calor no se transmite únicamente mediante
conducción, sino que existen otros mecanismos de gran importancia: la
convección y la radiación.