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Calor y temperatura




  1. Escalas con que se mide el calor
  2. El punto triple del agua
  3. Formas de propagación del calor
  4. Unidades de medida de calor
  5. Dilatación de los cuerpos
  6. Bibliografía

EL CALOR: es la transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos. en virtud de una diferencia de temperatura, el calor es energía en tránsito.

LA TEMPERATURA: es una propiedad de los sistemas que determinan si están en equilibrio térmico. este concepto de temperatura se deriva de la idea de medir calor o frío.

DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA: la diferencia es que la temperatura es una propiedad de un cuerpo y el calor es un flujo de energía entre dos cuerpos y diferentes temperaturas, el calor es energía residual presente en todas las formas de energía en tránsito.

el calor es lo que hace que la temperatura aumenta o disminuya. si añadimos calor la temperatura aumenta y si quitamos calor la temperatura disminuye.

Escalas con que se mide el calor

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CELSIUS: fue establecida en 1729 por el biólogo sueco anders celsius, se llama centigrada porque hay 100 divisiones entre sus dos puntos extremos, un de ellos es 0°c "punto de congelación del agua y nivel del mar", y el otro extremo es 100°c "punto de ebullición del agua, a nivel del mar".

FAHRENHEIT: fue establecida por Gabriel Daniel Fahrenheit quien en 1742 construyo el primer termómetro. la escala Fahrenheit se emplea en los países anglosajones para medidas no científicas y en ella el punto de congelación del agua se define como 32 °f y su punto de ebullición como 212 °f.

KELVIN: es la escala termodinámica de temperaturas más empleada, el cero se define como el cero absoluto de temperatura, es decir, -273,15 °c. la magnitud de su unidad, llamada kelvin y simbolizada por k, se define como igual a un grado celsius. fue establecida por convenio internacional, es la unidad de temperatura dl sistema internacional de unidades. inventada por el matemático y físico británico William Thompson lora kelvin. en esta escala el cero es la temperatura a la cual cesa la actividad cinética molecular y la temperatura más pequeña que se puede medir.

El punto triple del agua

es aquel en el cual consiste en equilibrio el esta do solido, el estado liquido y el estado gaseoso de una sustancia. se define con una temperatura y una presión de vapor. el punto triple del agua se da cuando tiene una temperatura constante con una presión de vapor se equilibran.

"EL CERO ABSOLUTO"

es la temperatura mas baja posible. a esta temperatura el nivel de energía del sistema es el mas bajo por lo que las partículas, según la mecánica cuántica, el cero absoluto debe tener una energía residual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir de la indeterminación de Heidelberg. el cero absoluto sirve de punto de partida tanto para la escala de kelvin como para la escala de Rankin. el cero absoluto se logra cuando deseamos medir una temperatura que esta por debajo de 0°c.

Formas de propagación del calor

La energía calorífica se transmite de unos cuerpos a otros por efecto de una diferencia de temperatura. Se puede propagar por conducción, convección y radiación.

"CONDUCCION"

De manera general en los sólidos es la forma como viaja el calor, por su conductividad térmica, se clasifican en conductores o aislantes y son los metales los mejores conductores.

EJEMPLOS:

  • Cuando se calienta un sartén, el flujo de calor en el se propaga hasta el mango por conducción.

  • En los sólidos como una barrilla de fierro, si se calienta el calor se propaga por conducción.

  • Las paredes de una casa están construidas de metales que estos tienen conductividad térmica constante y no dependen de posicion o de temperatura.

"CONVECCION"

cuando en influido existen dos extremos con temperatura diferente, como en un vaso con agua caliente al que se agrega agua fría, el agua caliente sube produciendo corrientes llamadas de convección, las cuales desplaza a las masas de agua fría hasta que la temperatura se equilibra.

EJEMPLOS:

  • Al calentar un líquido apreciamos un movimiento: la parte caliente se mueve hacia arriba y la fría hacia abajo, esto se debe a la convección.

  • Otro ejemplo seria el refrigerador: la sustancia refrigerante circula por los conductores, el color azul nos indica la temperatura baja y el rojo la temperatura alta.

  • Las corrientes de convección forzada hacen que circule el agua caliente y que se regrese al horno, la habitación se calienta debido a las corrientes de convección natural en el aire.

"RADIACION"

cuando el calor se transporta por ondas electromagnéticas incluso, a través del vacio puede viajar. es el caso de la radiación infrarroja y ultravioleta, del calor que del sol que viaja junto a la luz solar. todos los cuerpos irradian calor, y los cuerpos de color blanco lo rechazan y los de color negro lo absorben.

EJEMPLOS:

  • El foco también emite calor en forma de radiación por medio de ondas de luz.

  • En el vacio y a veces en algunos gases como el aire, la energía calorífica se propaga por radiación.

  • La luz que nos llega del sol transporta calor o energía por medio de radiación.

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Unidades de medida de calor

La unidad de medida del calor en el sistema internacional de unidades es la misma que la de la energía y el trabajo "el joule"

1J=4° CAL.

Otra unidad de medida ampliamente utilizada para la cantidad d energía térmica intercambiada es la "caloría", que es la cantidad de energía que hay que suministrar a un gramo de agua y la atmosfera de presión para elevar su temperatura 1c". La caloría también es conocida como caloría pequeña, en comparación con la kilocaloría que se conoce como caloría grande y es utilizada en nutrición.

1 CAL=4.184 J.

¿QUE SE ENTIENDE POR CALORIA Y BTU?

LA CALORIA: es la cantidad de energía que hay que suministrar a un gramo de agua a una atmosfera de presión para elevar su temperatura a 1c´. La caloría también es conocida como caloría pequeña.

EL BTU: es una unidad de energía inglesa, esta se usa principalmente en los estados unidos y esta se va derivando del cero absoluto.

1BTU=1059 J.

Dilatación de los cuerpos

Es un fenómeno asociado con el aumento de temperatura de los cuerpos, la magnitud de este efecto depende del tipo de material. el agua es un caso especial por que cuando se solidifica su volumen aumenta. la dilatación se da cuando un cuerpo se ve sometido a un cambio de temperatura, sus dimensiones cambian a esto se debe la dilatación, hay 3 formas de dilatación: lineal, superficial y volumétrica.

"DILATACION LINEAL"

Si un cuerpo como un alambre, barrilla o cable se calienta, experimenta un alargamiento el cual es proporcional a la longitud inicial y al cambio de temperatura.

EJEMPLO:

  • Al construir las vías del tren se deja un espacio entre las vías para permitir su dilatación lineal.

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En la tabla se muestran los coeficientes de dilatación lineal de algunas sustancias sólidas, expresados en ºC°

"DILATACION SUPERFICIAL"

Se define como el incremento de área de un objeto provocado por el incremento de temperatura. Ejemplo:

  • La placa metálica de la plancha al calentarse experimenta una dilatación superficial.

"DILATACION VOLUMETRICA"

Se considera un bloque de cualquier sustancia su volumen varia de manera proporcional al cambio de temperatura. Ejemplo:

  • El agua es un caso especial por que cuando se solidifica aumenta su volumen.

Bibliografía

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  • PAQUETE DE FISICA ll.

  • LIBRO DE FISICA-ENERGIA.

  • HTTP;//TELEFORMACION,EDU.AYTOLACORUNA.ES/FISICADOCUMENT/FISICALINTERACTIVA/CALOR/TRANSMISION HTT.

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Autor:

Alejandro Carmona flores

 


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