El calor no es por lo tanto una nueva forma de energía, sino el nombre que recibe una transferencia de energía en el que intervienen un gran número de partículas. Podemos entender el calor como la energía intercambiada entre un sistema y el medio que le rodea, debido a los choques entre las moléculas del sistema y el exterior al mismo y siempre que no pueda ser expresado macroscópicamente como el producto de una fuerza por desplazamiento.
Joule demostró la equivalencia entre calor y trabajo 1cal=4,186 J. Por razones históricas la unidad de calor no es la misma que la de trabajo, el calor se suele expresar en calorías.
La temperatura es la magnitud que determina el nivel energético provocado por el movimiento de los átomos.
Cuando entramos en contacto con un cuerpo, la temperatura a la cual se encuentra dicho cuerpo, nos producirá una sensación física.
Las sólidos, líquidos y gases, cuando cambia su temperatura, experimentan diferentes transformaciones. Por ejemplo una barra de acero, al aumentar su temperatura experimenta un aumento de longitud que depende de un parámetro conocido como coeficiente de dilatación lineal. El mercurio al incrementar su temperatura, experimenta un aumento de volumen y esta propiedad es aprovechada para medir la temperatura de un sistema, mediante lo que conocemos como termómetro de mercurio.
Consideremos un conjunto de partículas sólo con grados de libertad translacionales confinadas en un pozo de potencial infinito. Cuando la temperatura se extrapola al valor T = 0, la distribución es tal que todas las partículas están en el estado fundamental de energía. El estado fundamental de una partícula confinada en un pozo de potencial infinito no es un estado de energía cero, por lo que la energía del conjunto en T = 0 es distinta de cero.Si asociamos la temperatura con la energía cinética media de las partículas, esto nos lleva a una contradicción, ya que en tal caso la energía en T = 0 debería ser cero. Esto sería así ya que en T = 0 según nuestra definición no habría energía cinética alguna y la energía de nuestras partículas es únicamente translacional (sin grados de libertad de otro tipo, como rotacionales).La definición de temperatura como la energía cinética media de las partículas es por tanto sólo válida a temperaturas no cercanas al cero absoluto. La definición correcta a usar es la que se deriva de la mecánica estadística, es decir, tomar la temperatura como un valor que nos indica el grado de ocupación de los estados posibles los cuales quedan etiquetados por la energía. La mecánica estadística nos da así también una buena definición de energía.
http://lastmonolith.blogspot.com/2006/12/la-definicin-de-temperatura-cerca-del.html
