La temperatura es la propiedad de un material que mide el calor y el frío del material. La temperatura del material especifica el flujo espontáneo de calor; entonces surge una pregunta: ¿Es la temperatura una cantidad física?
La temperatura del material está asociada con el movimiento interno de las moléculas para que las moléculas adquieran energía cinética. Como la temperatura se relaciona con la propiedad interna del material, estamos tratando de explicar por qué y cómo la temperatura es una propiedad física a través de esta publicación.
La temperatura es una propiedad física porque solo le da a las moléculas del material poseer energía cinética, lo que provoca el movimiento aleatorio de las moléculas dentro del material, pero no afecta la configuración molecular que está asociada con la composición. Dado que no hay cambio en la composición de la sustancia debido a la temperatura; por lo tanto, es una propiedad física.
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¿Cómo es la temperatura una propiedad física?
Todos y cada uno de los materiales poseen una cierta temperatura que describe su propiedad general para explicar cómo la temperatura es física considerando el termómetro como ejemplo. El termómetro es un dispositivo de medición utilizado para comprobar la temperatura de la sustancia.
El termómetro consta de un tubo de vidrio estrecho que tiene mercurio en la parte inferior del tubo. Cuando se suministra el calor, el mercurio se expande y adquiere energía cinética y comienza a ascender. Si la temperatura baja, el mercurio también vuelve a caer. En este proceso, la configuración electrónica del mercurio no cambia; solo las moléculas de mercurio alcanzan la energía cinética que provoca el movimiento interno.
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¿Es el cambio de temperatura una propiedad física?
No podemos predecir la temperatura de la sustancia a menos que ocurra un cambio en la propiedad física. Si una sustancia cambia de forma, textura, color, dureza o tamaño al variar la temperatura, entonces podemos decir que el cambio de temperatura es una propiedad física.
Consideremos el ejemplo del hierro o el acero. El hierro es un material muy duro, y es más difícil moldearlo que darle la forma deseada. Cuando calienta el hierro o el acero por encima de los 460°C, el hierro o el acero brilla con un color rojo y también se vuelve suave y fácil de moldear. El cambio de temperatura del hierro o acero hace que cambien de color y pierdan dureza, estos dos cambios de hierro y acero no son más que el cambio en la propiedad física, que puede ser reversible cuando los enfrías. Así, el cambio de temperatura también está asociado con la propiedad física.
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¿Cómo es un cambio de temperatura una propiedad física?
Calentar y enfriar cualquier sustancia provoca un cambio en la temperatura. Dado que sabemos que la temperatura no es más que el movimiento interno de la molécula, entonces surge la duda de si la temperatura es una propiedad física si cambia el movimiento interno de la molécula.
La respuesta a esta pregunta se puede especificar considerando el ejemplo del agua. El agua hierve a 100°C y se congela por debajo de los 4°C. Esta ebullición y congelación del agua se refieren a un cambio en la temperatura del agua. Cuando el agua hierve, se forman los vapores. Aquí el agua transformó su estado de líquido a gas, pero la composición del agua sigue siendo la misma que la molécula que posee 2-hidrógeno y un átomo de oxígeno sostenido por un enlace fuerte. Sólo cambia el estado físico de la molécula. Lo mismo ocurre en el caso de la formación de hielo a partir del agua. Cuando el agua se congela por debajo de los 4°C, el agua líquida se convierte en hielo en estado sólido.
En ambos casos, el cambio de temperatura se debe al cambio en el movimiento de las moléculas. Si la velocidad molecular se considera una propiedad física, entonces el cambio de temperatura también es una propiedad física, ya que la temperatura está muy influenciada por el movimiento molecular.
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Si un compuesto químico sufre una reacción química con un aumento o disminución de la temperatura, ¿cómo podemos decir que la temperatura es una propiedad física?
Básicamente, se supone que las reacciones químicas ocurren incluso sin cambiar la temperatura. En algunos compuestos, la variación de la temperatura hace que la reacción química se produzca rápidamente. Si aumenta la temperatura, más energía térmica provoca el enlace con la molécula vecina, por lo que el tiempo de reacción se reduce. El cambio de temperatura asociado con la molécula solo proporciona más energía cinética a la molécula y rompe el enlace con el átomo vecino. Después de romper el enlace, la propiedad química del átomo individual sigue siendo la misma. Por lo tanto, también se considera como la propiedad física.
Hay algunos casos en los que la reacción química provoca la liberación de calor. La liberación de calor no es más que un cambio en la temperatura. En ese caso, una reacción química es responsable del cambio de temperatura, y la temperatura no tiene nada que ver con la reacción química; por lo tanto, el cambio de temperatura, en este caso, también se considera como la propiedad física.
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Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los factores que afectan la temperatura de la sustancia?
El factor que más afecta la temperatura de la sustancia es el movimiento de la molécula.
Si el movimiento de la molécula en la sustancia es mayor, la energía cinética adquirida por ellos será mayor; esto lleva a que la sustancia alcance una temperatura alta. Si el movimiento de las moléculas es más lento, la energía cinética que adquieren será menor, lo que hará que alcancen menos temperatura.
¿El cambio de temperatura provoca cambios en otras propiedades físicas?
El cambio en las propiedades físicas y la temperatura siempre están asociados entre sí. Algunas variaciones de temperatura en el tiempo provocan cambios en la propiedad física, mientras que, por otro lado, el cambio en la propiedad física conduce a un cambio en la temperatura.
El cambio en la temperatura está influenciado en gran medida por la variación de la presión y volumen. Esto conduce a un cambio en las otras propiedades físicas. como textura, forma, tamaño, solubilidad, color, dureza, etc. Por ejemplo, cloruro de plomo. El cloruro de plomo es insoluble en agua fría pero es soluble en agua caliente. Aquí varió la temperatura del agua, lo que provocó un cambio en la solubilidad del cloruro de plomo.
¿Por qué la temperatura es una propiedad física?
La temperatura de un objeto es variable y reversible y siempre caracteriza el cambio físico, como el punto de fusión, ebullición, congelación y el estado de la sustancia.
Cualquier propiedad asociada con la apariencia física, la medición, observable y que no interviene en la reacción química se denomina propiedad física. La temperatura es también una cantidad medible y sensible que especifica la naturaleza física de una sustancia.
¿Cómo se mide la temperatura?
Hay tres unidades para medir la temperatura; ellos son
- Fahrenheit
- Celsius
- Kelvin
¿Cuáles son los factores que más afectan el estado físico de las materias?
Hay propiedades específicas de las materias que son responsables del cambio en el estado físico de la materia; ellos son
- Temperatura: aumento de la temperatura, la materia puede transformarse de sólido a líquido a gas, mientras que al disminuir la temperatura, un líquido puede convertirse en sólido y el gas puede convertirse en líquido.
- Presión: al aumentar la presión, el gas se transforma en líquido y el líquido se puede transformar en sólido. En el caso de una disminución de la presión, es al revés.
- Fuerza intermolecular: si la fuerza intermolecular entre la materia es fuerte, entonces el estado de la materia será sólido ya que el espacio intermolecular entre los átomos se vuelve muy pequeño. Si la fuerza intermolecular es moderada, entonces la materia adquiere un estado líquido, y si es mucho menor, entonces la materia alcanza un estado gaseoso ya que el espacio intermolecular es demasiado grande.
¿La temperatura es una propiedad extensiva o intensiva?
La temperatura a menudo se denomina propiedad intensiva, ya que cada objeto posee cierta temperatura independientemente de su forma, tamaño y cantidad.
La temperatura de la sustancia no depende de la cantidad de sustancia presente en ella. Si tomas una taza de leche a 30°C y una taza de agua a 30°C y si las mezclas, la mezcla de agua y leche también tienen la misma temperatura de 30°C.
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Soy Keerthi K Murthy, he realizado un posgrado en Física, con la especialización en el campo de la física del estado sólido. Siempre he considerado la física como un tema fundamental que está conectado con nuestra vida diaria. Como estudiante de ciencias, disfruto explorando cosas nuevas en física. Como escritor, mi objetivo es llegar a los lectores de manera simplificada a través de mis artículos.
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