Figura. Temperatura molecular.

 

La imagen ilustra de manera sencilla cómo se relaciona la temperatura con el movimiento molecular. Cada molécula posee energía cinética de traslación (indicada con la flecha A) y energía cinética de rotación (indicada con la flecha B). La primera corresponde al desplazamiento lineal de la molécula a través del espacio, mientras que la segunda se asocia con el giro alrededor de su propio eje. Estos dos tipos de movimientos son los responsables de lo que percibimos macroscópicamente como temperatura. A mayor temperatura, mayor es la energía cinética total que presentan las moléculas en sus movimientos traslacionales y rotacionales.

Sin embargo, no todas las moléculas poseen la misma cantidad de energía en un instante dado. Como se aprecia en el diagrama, algunas flechas A son más largas que otras, lo que significa que hay moléculas que se mueven más rápido que el promedio, mientras que otras son más lentas. De forma similar, la intensidad de las flechas B varía, indicando que no todas las moléculas giran con la misma rapidez. Esta distribución desigual es una consecuencia natural de la dinámica molecular, pero al considerar un número grande de moléculas, la mayoría tiende a concentrarse en un valor medio de energía. Este valor medio es lo que se conoce como temperatura molar, entendida como el promedio de las energías cinéticas de traslación y rotación.

Este modelo explica de forma clara por qué el aumento de la temperatura tiene efectos directos sobre propiedades macroscópicas como el volumen y la presión. Al incrementar la temperatura, las moléculas aumentan su energía cinética: se mueven con mayor rapidez y sus colisiones son más intensas. En un gas confinado, esto se traduce en un incremento de la presión contra las paredes del recipiente. En un sistema con volumen variable, como un globo, el resultado será la expansión del volumen. Así, la relación entre la energía cinética molecular y la temperatura no solo da sentido a la definición microscópica de calor, sino que también permite comprender los cambios que observamos a nivel cotidiano.