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Preguntas y respuestas

¿Qué relación existe entre la caloría y el julio?

El nombre de caloría, como unidad de calor, se debe a que hace referencia a la vieja teoría del calórico, en la que el calor se consideraba un fluido que se podía expandir por todas las partes de una sustancia. La caloría,  no es una unidad del Sistema Internacional de Unidades (SI, aceptado internacionalmente  y que en España se establece como sistema legal de medidas en un REAL DECRETO 1317/1989, de 27 de octubre de 1989) y, se define, como la cantidad de calor necesaria para elevar un grado  la temperatura en la escala Celsius (desde los 15ºC a los 16ºC) de 1 gramo de agua. Esta definición da origen a la escala de los calores específicos (una para cada sustancia) y que para el agua es 1 cal/g ºC.

Esta unidad fue ampliamente usada, incluso hoy se emplea en algunos aspectos que podemos considerar no científicos, pero fue cuestionada al tiempo que fueron evolucionando los conceptos de calor, energía, trabajo y las leyes de la conservación de la energía. La idea de fluido para el calor fue puesta en cuestión por Benjamín Thompson. Conde de Rumford (1753-1814), al observar en los trabajos de construcción de cañones, como al perforar las piezas para fabricarle el hueco interior (lo que se denomina “el alma”), se producía una gran cantidad de calor, lo que le llevó a relacionar el calor y el movimiento.

Posteriormente Julius Robert Meyer (1814-1878), en sus trabajo sobre la conservación de la energía, observó que el calor no solo estaba asociado al movimiento y al rozamiento, también se producía un descenso de temperatura cuando un gas se expandía y empujaba un cilindro, es decir cuando producía un trabajo mecánico. Este fue el momento de la relación entre calor y trabajo y el que de alguna manera dio origen al concepto moderno de calor. El calor es la energía “en tránsito” de un cuerpo a otro, que están a diferentes temperaturas.  De manera similar a como hay un intercambio de energía entre dos sistemas mediante un proceso mecánico (trabajo).

Desde este momento, se consideró que si tanto el calor como el trabajo no eran más, podemos decir, que dos manifestaciones similares de un intercambio energético, su unidad debería ser la misma y la misma que la de la energía, el julio. En ese momento Mayer llegó a calcular la relación entre la caloría y el julio, 1 cal à 3,6 J. En la actualidad esta equivalencia está cifrada en 1 cal à 4,187 J.