La temperatura está relacionada con el movimiento aleatorio de átomos y moléculas en una sustancia. Más específicamente, la temperatura es proporcional a la energía cinética de "traslación" promedio del movimiento molecular. Las moléculas también pueden rotar o vibrar, con energía cinética rotacional o vibratoria asociada, pero estos movimientos no son traslacionales y no afectan directamente la temperatura.
Lo bien que un objeto sólido conduce el calor depende de los enlaces dentro de su estructura atómica o molecular. Sólidos formados por átomos que tienen uno o más electrones externos "sueltos", que pueden transportar energía mediante colisiones por todo el metal. Son excelentes conductores del calor y la electricidad por este motivo.
Los párrafos anteriores son del libro "Física conceptual de Hewitt". Se dice que cuando medimos la temperatura con un termómetro de mercurio clásico, lo que medimos es en realidad la energía cinética de traslación promedio de las moléculas dentro de la sustancia. Pensar en los párrafos anteriores realmente tiene sentido para mí.
Mis preguntas: ¿Hay electrones libres en un bloque de madera o en algún otro aislante eléctrico? Si no, ¿cómo definimos sus temperaturas si no podemos hablar de movimientos de traslación dentro del cuerpo? Y por la misma lógica, ¿no podemos medir la temperatura de la madera con un termómetro?
Creo que el primer párrafo, que distingue las vibraciones y rotaciones internas de las moléculas del movimiento de traslación de sus centros de masa, puede haber llevado a cierta confusión. Para los gases, es conveniente separar estos diferentes tipos de movimiento, y en realidad todos se caracterizan por la temperatura. Sin embargo, la mayoría de los métodos prácticos para medir la temperatura de un gas medirán efectivamente la temperatura de traslación.
En un sólido o líquido atómico, los átomos todavía están experimentando un movimiento de traslación. Está obstaculizado: no se mueven en línea recta en una distancia significativa, pero aún cuenta como traslación. Podemos pensar que los movimientos en un sólido son de carácter vibratorio (compuestos de fonones), pero los átomos todavía se están trasladando de un lado a otro. Si el sólido está compuesto de moléculas, éstas también rotarán y tendrán grados de libertad vibratorios internos: sin embargo, estos no pueden separarse completamente del movimiento de traslación de los centros de masa moleculares. Una vez más, los métodos cotidianos para medir la temperatura de un líquido o un sólido consisten principalmente en establecer el equilibrio térmico entre este y un termómetro, y esto implica la traslación atómica.
Si mide la temperatura de la madera, de una forma u otra probablemente esté tomando muestras de la energía cinética de traslación de los átomos de la madera, aunque estén fuertemente unidos a otros átomos.
adomas baluka
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