Kelvin

En 1848 William Thomson, un joven profesor de ciencias de la Universidad de Glasgow, se encontraba enfrascado en estudios teóricos sobre las máquinas de calor, desarrollados pocos años antes por el físico francés Sadi Carnot. Según la teoría de Carnot, el rendimiento de una máquina reversible, que transforme calor en trabajo mecánico, está en función únicamente de las dos temperaturas en las que trabaja la máquina. Sin embargo, los cálculos de Thomson tropezaban con las escalas de temperatura conocidas en ese entonces, que requerían el uso de valores negativos para bajas temperaturas y sobretodo porque el punto cero de las escalas estaba definido de forma arbitraria. Thomson resolvió el problema al proponer la primera escala termodinámica de la temperatura en la que tenía en cuenta "el cero absoluto". Estableció su nueva escala partiendo de la premisa que los valores de temperatura son proporcionales a los calores absorbidos y cedidos por una máquina de Carnot. Haciendo uso de la ecuación que define el rendimiento o eficiencia de una máquina de calor, determinó el cero absoluto en su escala.

La máquina de calor alcanza la máxima eficiencia (100%, e = 1), cuando la temperatura es cero, el menor valor posible en esta escala.

Thomson dio a conocer su nueva escala en el artículo "On an Absolute Thermometric Scale": usa la graduación de la escala Celsius, pero estableciendo el "frío infinito" (cero absoluto) como el punto cero de su escala. Como Gay-Lussac en sus estudio de dilatación de los gases, Thomson calculó que el cero absoluto se hallaba a -273 °C.

William Thomson (Belfast, 1824-1907) quedó huérfano de madre a los 6 años y nunca asistió a la escuela, pero desde muy pequeño descubrió las matemáticas de manos de su padre, quien se encargó de su educación. Cuando William contaba con 8 años, su familia se mudó a Glasgow, donde su padre se hizo cargo del Departamento de Matemáticas de la Universidad. Siendo aún muy joven ingresó a la Universidad de Glasgow y luego a la de Harvard, donde estudió matemáticas y ciencia. Posteriormente fue a París para realizar estudios de física, y a los 22 años se convirtió en profesor de ciencias de la Universidad de Glasgow. Thomson desarrolló teorías en termodinámica, magnetismo y electricidad. Llevó a la práctica muchos de sus estudios al diseñar diversos instrumentos, uno de los más famosos es el que permitió instalar el telégrafo transatlántico entre Irlanda y la actual Terranova, Canadá. Su prolífica carrera lo llevó a que lo nombraran Sir a los 34 años y Barón, o Lord como se les llama habitualmente a los Barones, a los 68 años. Fue él mismo quien propuso que su título fuera el de Baron Kelvin of Largs, en recuerdo del río Kelvin que pasa cerca de la Universidad de Glasgow, mientras que Largs hace referencia al lugar donde tenía su casa de campo, cerca del pueblo de Largs, y donde finalmente murió a los 83 años. El nombre Kelvin se emplea hoy en día no sólo para identificar a William Thomson sino también para denominar la unidad de la escala absoluta de temperaturas.
Referencias

• The Straight Dope, Why do we have so many temperature scales?, December 28, 2004, http://www.straightdope.com/columns/read/2191/why-do-we-have-so-many-temperature-scales
• Escalas de Temperatura, La Enciclopedia-El País, pp. 14792-4, Ed. Salvat, 2003
• General Chemistry Online!, Why is the difference between Celsius and Kelvin temperatures 273 units?, http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/measurement/faq/why-273.15-kelvin.shtml
• Silvanus P. Thomson, Lord Kelvin biography, IEC, http://www.iec.ch/about/history/articles/lkbio-e.htm
• In Depth Info, Lord Kelvin and His Scale, http://www.indepthinfo.com/temperature/kelvin.htm
• La Temperatura y su Medida, La Enciclopedia del Estudiante-El País, tomo 12: Física y Química, pp. 28-9Ed. Santillana, 2005.

Imagen

• William Thomson, 1st Baron Kelvin
• Firma de Kelvin
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