Transferencia de energía térmica: pon a prueba tu comprensión

Guía rápida: cómo se transfiere la energía térmica

La energía térmica siempre fluye de forma espontánea desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el de menor temperatura, y este flujo continúa hasta alcanzar el equilibrio térmico. Un error muy extendido es pensar que «el frío se transfiere»: el frío no es una energía que viaja, sino la ausencia relativa de energía térmica. Cuando tocas un metal y parece «frío», en realidad el metal conduce el calor de tu mano hacia sí mismo con gran rapidez, por eso lo percibes más frío que la madera a la misma temperatura.

Existen tres mecanismos principales. La conducción ocurre sobre todo en sólidos: las partículas vibrantes transmiten su agitación a las vecinas sin desplazarse, y es mucho más eficaz en metales porque los electrones libres transportan energía con facilidad. La convección solo tiene lugar en fluidos (líquidos y gases): la zona calentada se expande, disminuye su densidad y asciende, mientras el fluido más frío desciende y forma corrientes de convección. La radiación, en cambio, no necesita medio material: el Sol calienta la Tierra a través del vacío del espacio mediante ondas electromagnéticas, principalmente infrarrojas.

Algunos detalles que suelen confundir en los exámenes: la radiación puede ocurrir incluso en el vacío y no requiere contacto, mientras que la convección es imposible en sólidos. Los materiales que mal conducen el calor (aire atrapado, lana, espuma) se llaman aislantes y por eso se usan en paredes y ropa de invierno. También conviene distinguir calor de temperatura: el calor es energía en tránsito debido a una diferencia de temperatura, no una propiedad que «tenga» un objeto. Y ojo con la superficie: los cuerpos oscuros y mates son mejores emisores y absorbentes de radiación que los claros y brillantes, que tienden a reflejarla.