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Este diagrama muestra la estructura del interior del Sol. Se muestran dos de las regiones importantes del Sol, la zona convectiva y la zona radiativa, denominadas por la manera en que el calor viaja a través de ellas.
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Cortesía de NASA.

Física Térmica

El campo científico de la termodinámica trata sobre el calor, temperatura y temas relacionados. Cuando profundizamos en temas como el calentamiento global, la estructura de los núcleos sólidos y líquidos de la tierra, y la manera en que fluye la energía del centro del Sol a la superficie, necesitamos cierta comprensión de la termodinámica.

La temperatura es un concepto que nos es familiar y es la piedra angular de la física térmica. Actualmente hay tres escalas de medición de la temperatura de uso común: Fahrenheit, Celsius (o centígrados), y Kelvin. La temperatura de un gas es realmente una medida de la velocidad media del movimiento de las moléculas o los átomos. Los colores de las estrellas nos permiten deducir sus temperaturas; las estrellas calientes son de color azul, y las más frías son de color rojo. Las temperaturas que encontramos en los objetos astronómicos son extremas de acuerdo a los promedios en la Tierra, oscilando entre millones de grados en los centros de estrellas, a centenares de grados bajo de cero en las lunas heladas.

En nuestro hablar cotidiano, calor y temperatura son practicamente sinónimos. En el lenguaje de la física térmica, los dos términos tienen significados exactos y completamente diferentes. Basicamente, el calor es la cantidad de energía térmica almacenada en un objeto; tendríamos que agregar mucho más calor a un océano para hacer que su temperatura ascienda un grado, que a un cubo de agua para que aumente la misma cantidad. El calor puede fluir de un objeto a otro, transfiriendo energía en el proceso. El flujo de calor puede derretir el hielo, alimentar corrientes convectivas en el aire que produce tempestades de truenos, y calentar las superficies de planetas cercanos a una estrella. Las leyes de la termodinámica describen la física fundamental del calor y sus flujos.

El calor tiende a fluir de lugares calientes a lugares fríos, y generalmente fuerza al movimiento de otros materiales. La convección y la conducción son dos maneras comunes en las que el calor fluye. La radiación electromágnetica, especialmente en las longitudes de onda infrarrojas, puede transportar calor a través de un vacío. Estudiamos flujos del calor para entender la difusión de gases, la circulación de las corrientes oceánicas, la salida de energía del sol, y el funcionamiento de los motores de los cohetes.

Última modificación el 28 de mayo de 2010 por Randy Russell.

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