Tema I: Calor.

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1 Tema I: Calor

2 1.Introducción. Estados de la materia
Ver video , y discutir: ¿cuántos estados distintos? Diferencia entre s-l , l-g, g-plasma Qué representa la fuerza de cohesión? Relación con el enlace químico ¿cómo sube o baja la fuerza de cohesíón?

3 Calor y Temperatura ¿¿Calor = Temperatura ??
¿Qué representa la temperatura de un cuerpo? Aclarar definición de calor: La Energía térmica de un cuerpo es la suma de las energías cinéticas de traslación, rotación y vibración de sus moléculas. Esta energía térmica o calor se puede transferir a otros cuerpos. ¿Qué es la energía térmica o calor de un cuerpo?

4 Calor y temperatura.Diferencias
¿Cuál está más caliente y cuál más frío? ¿Cuál tiene una mayor energía térmica o calor?

5 Calor y temperatura ? T1 T2 To Q1 Q2 =

6 Calor y temperatura > T1 T2 To Q1 Q2 =

7 Calor y temperatura = T1 T2 To ? Q1 Q2

8 Calor y temperatura T1 = T2 To < Q1 Q2

9 2. Termómetros Termopar Termómetro digital Termómetro de mercurio
Añadir fotos de otros tipos de térmómetros digitales, termopar, escalas ,etc Termómetro de mercurio Termómetro digital

10 Escalas termométricas
ºC = ºK - 273 ºK = ºC + 273 ¿Cero absoluto de temperaturas?

11 3. Dilatación ¿A qué se debe? ¿Se dilata más un líquido o un gas?
¿Los sólidos también se dilatan?

12 Dilatación lineal ¿Se dilata sólo en una dirección? ¿ΔT>0 siempre?

13 Coeficiente de dilatación lineal
¿Es lo mismo variación absoluta que variación relativa? ¿Qué representa λ?

14 Coeficiente de dilatación lineal.Ejemplos
To λ = 1 ºC-1 ? To + 1

15 Coeficiente de dilatación lineal.Ejemplos
T=To λ = 1 ºC-1 4m T=To+1 Δl=2m

16 Coeficiente de dilatación lineal.Ejemplos
To λ = 2 ºC-1 ? To + 1

17 Coeficiente de dilatación lineal.Ejemplos
To λ = 2 ºC-1 6m To + 1 Δl=4m

18 Coeficiente de dilatación lineal.Ejemplos
To λ = 1/2 ºC-1 ? To + 1

19 Coeficiente de dilatación lineal.Ejemplos
To λ = 1/2 ºC-1 3m To + 1 Δl=1m

20 Coeficiente de dilatación lineal.Ejemplos
To λ = 1/10 ºC-1 ? To + 1

21 Coeficiente de dilatación lineal.Ejemplos
To λ = 1/10 ºC-1 2,2m To + 1 Δl=0,2m

22 Ejemplo: un tubo de hierro para conducir vapor tiene 60m de longitud a 0ºC. ¿ Cuánto aumentará su longitud cuando se caliente a 100 ºC ?

23 Ejemplo: un tubo de hierro para conducir vapor tiene 60m de longitud a 0ºC. ¿ Cuánto aumentará su longitud cuando se caliente a 100 ºC ?

24 Dilatación superficial
lo So bo To l S b Tf

25 Dilatación superficial
lo So bo To l S b Tf

26 Dilatación superficial
lo So bo To l S b Tf

27 Dilatación superficial
lo So bo To l S b Tf

28 Dilatación superficial
lo So bo l S b

29 Coeficiente de dilatación superficial β
¿Qué representa β?

30 Coeficiente de dilatación superficial. Ejemplos
To β = 1 ºC-1 ? To + 1

31 Coeficiente de dilatación superficial. Ejemplos
To β = 1 ºC-1 To + 1

32 Coeficiente de dilatación superficial. Ejemplos
To β = 1/4 ºC-1 ? To + 1

33 Coeficiente de dilatación superficial. Ejemplos
To β = 1/4 ºC-1 To + 1

34 Coeficiente de dilatación superficial. Ejemplos
To ? To + 1

35 Coeficiente de dilatación superficial. Ejemplos
To To + 1

36 Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC
Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC. Calcular la temperatura que deberá existir para que encaje perfectamente en un agujero de 9,997cm de diámetro. So To S T

37 Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC
Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC. Calcular la temperatura que deberá existir para que encaje perfectamente en un agujero de 9,997cm de diámetro. So To S T

38 Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC
Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC. Calcular la temperatura que deberá existir para que encaje perfectamente en un agujero de 9,997cm de diámetro. So To S T

39 Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC
Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC. Calcular la temperatura que deberá existir para que encaje perfectamente en un agujero de 9,997cm de diámetro. So To S T

40 Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC
Ejemplo:Un eje de acero tiene un diámetro de 10 cm a 30ºC. Calcular la temperatura que deberá existir para que encaje perfectamente en un agujero de 9,997cm de diámetro. So To S T

41 Dilatación cúbica T To Poner las fórmulas equivalentes, relacionarlas con lo anterior y hacer ejemplo de la densidad

42 Variación de la densidad con la temperatura

43 Variación de la densidad con la temperatura
?

44 Variación de la densidad con la temperatura

45 Variación de la densidad con la temperatura
ρ m Vo To ρo m

46 Variación de la densidad con la temperatura
ρ V m To ρo Vo

47 Variación de la densidad con la temperatura
ρ V m To ρo Vo

48 Variación de la densidad con la temperatura
ρ V m To ρo Vo ?

49 Variación de la densidad con la temperatura
ρ V m To ρo Vo

50 Ejemplo: la densidad del mercurio a 0ºC es 13,6 g/cm3 y su coeficiente de dilatación cúbica es γ=1,82·10-4(ºC)-1 Calcular la densidad del mercurio a 50 ºC

51 Ejemplo: la densidad del mercurio a 0ºC es 13,6 g/cm3 y su coeficiente de dilatación cúbica es γ=1,82·10-4(ºC)-1 Calcular la densidad del mercurio a 50 ºC

52 4. Calorimetría. Principios fundamentales.
¿Temperatura=Calor? ¿Conducción= Convección= Radiación?

53 4. Calorimetría. Principios fundamentales.
3er Principio 1er Principio 2º Principio

54 ¿Julio= ergio= caloría?
5.Unidades de calor. ¿Julio= ergio= caloría?

55 Caloría>Julio>Ergio
5.Unidades de calor. Caloría>Julio>Ergio .

56 5.Unidades de calor.

57 5.Unidades de calor. 430kcal caloría frigoría

58 5. Calor específico ¿Se calientan con la misma facilidad ambas cucharas? ¿De qué factores depende?

59 5. Calor específico ¿Definición de calor específico c ?

60 Calor específico 2 1

61 Calor específico del agua
¿Cuál es el calor específico del agua?

62 Calor específico del agua
¡¡Dato de problema!!

63 5. Calor específico

64 5. Calor específico

65 5. Calor específico de otros materiales

66 6. Calor absorbido o cedido
M=100kg Viga de hierro ¿Cuántas calorías necesitaremos para subir 3 grados su temperatura?

67 6. Calor absorbido o cedido

68 6. Calor absorbido o cedido
Masa m Calor específico c

69 6. Calor absorbido o cedido.
T=90°C T=15°C Tequilibrio

70 6. Calor absorbido o cedido.
T=90°C T=15°C Qcedido Qabsorbido 2º Principio

71 6. Calor absorbido o cedido.
T=90°C T=15°C T=30°C

72 6. Calor absorbido o cedido

73 Ejemplo: a) Hallar la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 100 g de cobre desde 10°C a 100°C . B) Suponiendo que a 100g de aluminio a 10°C se le suministrase la cantidad de calor obtenida en a), deducir qué cuerpo, el cobre o el aluminio, estará más caliente.

74 7. Cambios de estado.

75 7. Curva de ebullición del agua