Es generalmente conocido que al calentar un objeto su temperatura aumenta, este hecho podría inducirnos a confundir calor con temperatura, pero aunque exista relación entre ambos, son conceptos diferentes.
Todos los átomos que componen la materia del universo, de los que estamos hechos nosotros mismos, nuestras casas, la comida que ingerimos o el aire que respiramos, se agitan continuamente en mayor o menor medida. Esa agitación perpetua, llamada energía térmica, es la que genera el calor de las sustancias.
Sin embargo la temperatura no es energía. La temperatura es realmente una medida. Una comparación entre la energía térmica de dos sustancias, sobre una escala graduada que determina el grado de calor de un cuerpo.
El calor de un cuerpo depende de su tamaño, y del tipo y número de partículas que lo componen. En cambio, la temperatura, no depende del tamaño del cuerpo, ni del de las partículas, si no de su velocidad.
La temperatura pues, es la magnitud que indica el nivel térmico, o nivel de agitación molecular de una sustancia. O, lo que es lo mismo, su capacidad para ceder energía calorífica. En cambio el calor es la cantidad de energía que se gana o se pierde en determinados procesos.
Al comparar dos niveles térmicos podemos determinar desde dónde hacia dónde fluye la energía calorífica, o calor.
Al poner en contacto dos objetos la agitación de las partículas de una de ellas se transmite mediante choques a las partículas de la otra, hasta que se llegan a igualar las velocidades de ambas.
Las partículas de la sustancia más caliente son más rápidas, porque poseen mayor energía y, en cada impacto, ceden parte de su energía a las partículas más lentas con las que entran en contacto. Dicho de otra forma, las partículas de la sustancia que está a mayor temperatura se frenan ligeramente a la vez que obligan a acelerarse a las más lentas de la sustancia que está a menor temperatura. Cuando se llegan a igualar sus velocidades se dice que: se alcanzó el “equilibrio térmico” y, por tanto, ambos cuerpos se encuentran a la misma temperatura.
La temperatura teórica más baja posible es el “cero absoluto”, esta es la temperatura a la que la agitación térmica llega a su mínimo valor. En otras palabras, la energía interna de un sistema alcanzaría su mínimo en ese momento, por lo que las partículas dentro de este sistema, según la mecánica clásica, perderían toda capacidad de moverse o vibrar.
El cero absoluto corresponde, aproximadamente, a una temperatura de −273,15 °C.
Nunca se ha alcanzado tal temperatura, y la termodinámica asegura que es inalcanzable. Lo impide la tercera ley de la termodinámica.
Hasta el momento la mayor cámara frigorífica, con la tecnología más actual, solo ha alcanzado los −271 °C.
La temperatura mínima conseguida alguna vez en un laboratorio fue 5*10−10 K (medio nano-kelvin), lograda por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE.UU.).
No ha sido posible llegar al cero absoluto porque, al llegar a una temperatura tan baja, las partículas ya no tienen energía suficiente para hacer que esta descienda aún más.
En el vació interestelar, al no existir materia atómica, la temperatura es de cero absoluto. Por ello en planetas y asteroides sin atmósfera la temperatura es de cientos, e incluso miles, de grados sobre la superficie que está cara al sol, sin embargo en su cara oscura se alcanzan temperaturas próximas al cero absoluto.
Esto no ocurre en planetas con atmósfera, como nuestra Tierra, pues los gases que nos envuelven actúan como si de un cobertor se tratara, evitando que el calor se transmita al vacío interestelar durante la noche, y aunque desciendan las temperaturas durante unas horas, estas vuelven a elevarse tras amanecer.
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