Calor y Temperatura. Capitulo 10

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María Teresa Botella Ortega
hace 5 años
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1 Calor y Temperatura Capitulo 10

2 La historia Las primeras ideas para explicar el calor El calor es un fluido que pasa de las sustancias mas calientes hacia las mas frías. A ese fluido le llamaron calórico. Si hay mucho calórico la materia se expandirá, si hay poco se contrae. Si un solido se combina con el fluido calórico se hace liquido, si se añade calórico al liquido éste se hace gas. El fluido calórico se mantiene constante en cualquier cambio. El fluido calórico es invisible

Benjamín Thompson Notó, en una fabrica de bronce, que cuando éste material se taladraba, salían virutas tan calientes que calentaban el agua donde caían.

3 Benjamín Thompson Notó, en una fabrica de bronce, que cuando éste material se taladraba, salían virutas tan calientes que calentaban el agua donde caían. Al frotarse las manos se genera calor. Así que, algún tipo de movimiento en la materia producía el calor, lo cual contradecía el cuarto principio de la teoría del calórico.

4 Los nuevos principios Toda la materia tiene calor El calor es el producto del movimiento de las partículas que componen la materia El calor es energía que se mueve desde los objetos mas calientes (mayor temperatura) hacia los menos calientes (fríos) Cuando aplicamos calor a la materia, se producen cambios. La materia tiene la capacidad de absorber y liberar calor

5 FORMAS DE TRANSFERIR ENERGÍA TÉRMICA

La energía es transferida por contacto directo entre dos superficies A los materiales que transfieren el calor eficientemente de un lugar a otro se les

6 La energía es transferida por contacto directo entre dos superficies A los materiales que transfieren el calor eficientemente de un lugar a otro se les llama conductores (como los metales) A los materiales que NO lo hacen se les llama aisladores (ej. goma, plástico, tela, madera, fiber glass, etc.) Conducción

7 La energía es transferida por ondas electromagnéticas (rayos x, ultravioletas, infrarrojos, etc.) El calor en la atmosfera de la tierra no es liberado por completo, sino que parte de el es retenido por una capa de CO 2,manteniendo a la atmosfera cálida, a esto se le conoce como el efecto de invernadero Radiación

Los fluidos calientes tienden a subir y los mas fríos a

8 Convección La energía es transmitida en el movimiento de líquidos y gases que están a distintas temperaturas Los fluidos calientes tienden a subir y los mas fríos a bajar, en su movimiento van liberando o absorbiendo calor

9 Qué es la temperatura? Es una medida de la energía cinética promedio que tienen las partículas que componen la materia.

10 A mayor energía cinética haya entre las partículas mayor será la temperatura. Al total de energía que posea los átomos de la materia (potencial y cinética) se le conoce como energía interna o energía térmica.

11 Para saber cuan caliente o frio esta un material necesitamos un punto de referencia para comparar temperaturas. Nuestro marco de referencia por excelencia a sido nuestro cuerpo, cuya temperatura es de 37 C, 98.6 F o 310 K

12 Cómo se mide la temperatura? Usando el termómetro. Las partículas chocan contra el metal del termómetro. Las partículas del metal comienzan a moverse mas rápido. Las partículas del metal chocan contra las partículas del liquido del interior del instrumento. El liquido se expande y sube. Cuando el choque de todas las partículas estén equilibradas el liquido deja de ascender.

14 Escalas de temperatura Fahrenheit (Daniel Gabriel Fahrenheit) Celsius (Anders Celsius) Kelvin (William Thompson aka Lord Kelvin)

16 El cero absoluto Equivalente a -459 F, -273 C y 0 k Es la temperatura mas baja posible, teóricamente las partículas se detienen. Si deseas cambiar cualquier temperatura que esta expresada en grados Celsius, simplemente súmale 273. Ejemplo 37 C = 310 K, Por qué? = 310

17 Calor especifico Se refiere a la cantidad de calor que debes añadir para que una muestra de 1Kg de una sustancia aumente su temperatura 1 C. Ejemplo: El calor especifico de Cobre es 384 J/Kg. C, eso quiere decir que si tengo 1 kilogramo de cobre y su temperatura es de 20 C y quiero que suba a 21 C debo aplicarle 384 J de calor.

18 Tabla de calor especifico

19 Expansión o dilatación térmica La materia tiende a expandirse cuando su temperatura aumenta. Y se contrae cuando pierde calor o se enfría

20 Tipos de dilataciones Lineal: solo a lo largo Superficial: a lo largo y a lo ancho Cubica: a lo largo, ancho y alto. En los líquidos y gases, la dilatación es cubica (por volumen) Nota: Las expansiones y contracciones también producen cambios de estado.

21 Diferenciemos Energía térmica Las sumas de las energías potencial y cinética del movimiento interno de las partículas. Temperatura Mide la cantidad de energía cinética promedio que tienen las partículas de la materia. Calor La energía que se transfiere entre dos objetos con distintas temperaturas

22 Calculando calor liberado o absorbido Ecuación a utilizar: Calor= masa x cambio en temperatura x calor especifico Q= m x Δt x Cp Ejemplo: Cuanto calor absorbe 2.5 Kg de agua cuando su temperatura cambia de 25 C hasta 37 C? Cp Agua= 4186 J/Kg. C

23 Practica: calcular calor Cuánto calor es liberado por 1.3 Kg de aluminio cuando éste se enfría desde una temperatura de 14 C hasta 3 C? Cp de Al= J/Kg. C

24 Conversiones de Temperatura Celsius a Fahrenheit ( C x 1.8) + 32 Fahrenheit a Celsius ( F -32) x 0.56 Celsius a Kelvin C Kelvin a Celsius K

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