¿Cuál es la diferencia básica entre calor y temperatura?

Su declaración:

La temperatura suele verse como una representación calibrada del calor.

es, en el mejor de los casos, sólo parcialmente cierto. Si el calor específico de su sistema es$C(T)$entonces el calor puesto en su sistema al pasar de la temperatura$T_1$a$T_2$es (asumiendo que podemos ignorar el trabajo realizado en o por el sistema):

Si el calor específico$C$es independiente de la temperatura, entonces es cierto que obtienes:

y en este caso puedes considerar la temperatura como una "representación calibrada del calor". Sin embargo, este es un caso especial y en general$C(T)$es una función de la temperatura.

Mientras nos mantengamos alejados de una transición de fase, esperamos$C(T)$ser una función suave de$T$por lo que no hay dificultad de integración para relacionar el cambio de calor con el cambio de temperatura. Sin embargo, en una transición de fase de primer orden, como derretir o hervir, el calor específico se vuelve singular y no podemos simplemente integrarnos a través de la transición de fase. En cambio, si tenemos una transición de fase entre$T_1$y$T_2$tenemos que hacer algo como:

Dónde$L$es el calor latente. Puedes pensar en esto como$C(T)$convirtiéndose en una función delta en$T_{phase}$, y podemos integrar funciones delta para obtener un valor finito, que en este caso es el calor latente.

No existe una variable de estado termodinámica llamada "calor". La única forma en que tiene sentido hablar de "calor" es de forma diferencial,$\delta Q$, el calor infinitesimal agregado o extraído de un sistema durante algún proceso. Resulta que esto no es un diferencial exacto, y esto significa que la integral sobre$\delta Q$desde algún punto de estado inicial a algún punto final depende del camino tomado, y no solo de los puntos finales (que es exactamente por qué no existe la función de estado "calor"). Sin embargo, los diferenciales inexactos se pueden convertir en diferenciales exactos mediante factores de integración, y el factor de integración que hace que el diferencial de calor sea exacto es la temperatura inversa:$\frac{1}{T}\delta Q$es exacto De hecho, es el diferencial de la entropía,$dS$.

Dudo que esto sea lo que querías oír. Pero entonces, el concepto de calor a menudo se confunde tanto, que sentí que era necesario explicar algunos hechos pedantes.

Si reformulo ligeramente su pregunta e la interpreto como "cuál es la diferencia entre energía y temperatura", entonces puedo decir un poco más. Si tiene dos sistemas que se ponen en contacto de tal manera que pueden intercambiar energía, finalmente alcanzarán la misma temperatura. Sin embargo, esto no significa que tendrán la misma energía, porque uno de los dos sistemas podría ser mucho más grande que el otro.

En una famosa analogía que se remonta a Feynman, piensa en el proceso de secarte con una toalla cuando estás mojado. La toalla absorbe agua de ti y se humedece, mientras que tú te secas. Pero si la toalla ya está bastante mojada, no podrás secarte completamente con ella, ya que el agua pasará de ti a la toalla tanto como el agua pasará de la toalla a ti. En esta situación de "equilibrio", tu "humedad" y la de la toalla están en equilibrio, pero eso no significa que la cantidad de agua en la toalla sea la misma que la cantidad de agua en ti. Ahora piensa en "agua"="energía" y "humedad"="temperatura".

De un libro realmente increíble llamado "100 consejos para descifrar el IIT" de Vivek Pandey y Paras Arora

La temperatura , de alguna manera, muestra la disposición de un objeto a ceder su energía térmica a otros objetos.Es como la locuacidad en cierto modo. Algunas personas no pueden guardar los secretos que conocen. Entonces, siguen hablando con otras personas todo el tiempo. Cuánto habla alguien no mide realmente cuánto sabe. Simplemente mide la cantidad adicional de información que no pueden guardarse y deben compartir con los demás. De manera similar, la temperatura en realidad no mide la energía o el calor dentro de un objeto. Mide cuánto de ese calor está listo para ser entregado. Por lo tanto, dos objetos calentados con la misma intensidad durante el mismo tiempo no terminarán teniendo la misma temperatura. Uno podrá retener menos y, por lo tanto, estará a una temperatura más alta; el otro puede absorber más y estar a una temperatura más baja.

El calor es como la emoción. Entonces, las partículas del objeto se excitan más cuando se calientan. En su entusiasmo, quieren brincar, brincar y bailar. Si no se les permite mostrar su entusiasmo, se estresan. Si les permitimos crear más espacio entre ellos, sus niveles de estrés se reducirán y comenzarán a ocupar ese espacio extra. El espacio que se crea entre las partículas de un objeto es el volumen. La tensión que se desarrolla entre las partículas de un objeto es la presión. La cantidad de baile y salto que hacen las partículas es la temperatura.

La temperatura es una cantidad física que mide el calor o la frialdad de un cuerpo, pero el calor es una forma de energía que provoca la sensación de calor.