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Dentro de la temática de energía y calor, se encuentra el concepto de equilibrio térmico, que puede ser entendido como el estado en que se igualan las temperaturas de dos cuerpos que inicialmente tenían temperaturas diferentes. A continuación, veremos cómo resolver un problema de este tipo de la PSU de Ciencias.
Cuando se mide la temperatura de un paciente con un termómetro de mercurio, este se deja en contacto con el paciente durante 3 minutos. Se procede de este modo para que:
I) Toda la energía interna del paciente pase al termómetro
II) La temperatura del termómetro sea igual a la del paciente, en la región del cuerpo en que se mide
III) El termómetro alcance el equilibrio térmico con el paciente
Es (son) correcta(s)
A) solo I
B) solo II
C) solo III
D) solo I y II
E) solo II y III
Analicemos las transferencias de calor que ocurren en el sistema del ejercicio. Al medir la temperatura del paciente mediante un termómetro clínico, se establece un contacto térmico entre el cuerpo del paciente y el termómetro, de esta manera, desde el paciente que se encuentra a una mayor temperatura, se transfiere calor hacia el termómetro.
Esta transferencia de calor ocurre hasta que ambos cuerpos, paciente y termómetro, alcanzan la misma temperatura, esto quiere decir, que el paciente y el termómetro alcanzan un equilibrio térmico. Con esto podemos concluir que las afirmaciones II) y III) son correctas.
En cuanto a la afirmación I), podemos ver que es incorrecta, ya que, en ésta se dice que toda la energía interna del paciente, que corresponde a la sumatoria de las energías cinéticas y potencial atómica, pasan al termómetro.
Por lo tanto, la alternativa correcta es la letra E).
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Imagen CC Pixabay