TEMPERATURA Y CALOR

OBJETIVOS DESCRIBIR LOS CONCEPTOS DE Tº Y CALOR. 2. RELACIONAR CALOR Y Tº, APLICANDO EL MODELO CINÉTICO. 3. COMPRENDER EL FENÓMENO DE LA DILATACIÓN TÉRMICA. 4. COMPRENDER EL COMPORTAMIENTO ANÓMALO DEL AGUA Y SU PRESENCIA EN LA NATURALEZA. 5. IDENTIFICAR LAS ESCALAS TERMOMÉTRICAS. NM2

ACTIVIDAD 1: CONCEPCIONES PREVIAS 1. ¿TEMPERATURA ES SINÓNIMO DE CALOR? ……………………………………………………………………. 2. ¿SI AUMENTAMOS LA TEMPERATURA DE UN CUERPO AUMENTA SU CANTIDAD DE CALOR? ……………………………………………………………………. 3. ¿PUEDE UN CUERPO ENTREGAR FRÍO? ……………………………………………………………………. 4. LA TEMPERATURA QUE REGISTRA UN TERMÓMETRO ¿DEPENDE DEL TIEMPO DE CONTACTO ENTRE EL TERMÓMETRO Y EL CUERPO? NM2

ACTIVIDAD 2 ANALIZAR LAS SIGUIENTES SITUACIONES: CUANDO EL AGUA CONTENIDA EN UN RECIPIENTE EN CONTACTO CON EL AIRE SE ENFRÍA, ¿ QUÉ LE OCURRE A LAS PARTÍCULAS QUE HAY EN EL AIRE?, ¿CÓMO SE MUEVEN? SI DEJAMOS UNA TAZA DE CAFÉ CALIENTE ENCIMA DE UNA MESA QUE ESTÁ A UNA TEMPERATURA AMBIENTE DE 21ºC, ¿CUÁL SERÁ LA TEMPERATURA DE LA TAZA DE CAFÉ DESPUÉS DE UNAS HORAS?. SI LA DEJAMOS ALLÍ 2 DÍAS, ¿DISMINUIRÁ MÁS SU TEMPERATURA? NM2

Cuando nos hablan de calor, generalmente lo asociamos a temperatura. CALOR v/s TEMPERATURA Cuando nos hablan de calor, generalmente lo asociamos a temperatura. Pero, ¿qué es la temperatura? ¿Qué es el calor? NM2

CALOR v/s TEMPERATURA NM2

La temperatura. El calor. CALOR v/s TEMPERATURA La temperatura. Es una magnitud física descriptiva de un sistema en donde hay transferencia de calor. El calor. Es la energía que se transfiere de un objeto a otro, debido a una diferencia de temperatura. NM2

NOCIÓN DE TEMPERATURA AGUA FRÍA CUANDO DOS CUERPOS A DISTINTA TEMPERATURA SE PONEN EN CONTACTO (CONTACTO TÉRMICO) TERMINAN IGUALANDO SUS TEMPERATURAS (EQUILIBRIO TÉRMICO) TEMPERATURA ES… LA PROPIEDAD COMÚN A LOS CUERPOS QUE SE ENCUENTRAN EN EQUILIBRIO TÉRMICO NM2

LA TEMPERATURA SE MIDE CON TERMÓMETRO NOCIÓN DE TEMPERATURA LA TEMPERATURA SE MIDE CON TERMÓMETRO EL TERMÓMETRO ALCANZA EL EQUILIBRIO TÉRMICO CON LA SUSTANCIA Y NOS INDICA ESA TEMPERATURA NM2

TEMPERATURA SEGÚN MODELO CINÉTICO DE LA MATERIA ACTIVIDADES ¿Qué sucede con la presión de un globo cuando es calentado el gas que lleva en su interior? ¿Qué le sucede a las partículas que conforman el gas? ¿Cuál es la relación entre la presión de ese gas y su temperatura? Investigar la ley de Boyle. NM2

TEMPERATURA SEGÚN MODELO CINÉTICO DE LA MATERIA NOCIÓN DE TEMPERATURA TEMPERATURA SEGÚN MODELO CINÉTICO DE LA MATERIA http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/solido.htm LAS SUSTANCIAS ESTÁN COMPUESTAS DE PARTÍCULAS QUE POSEEN UN MOVIMIENTO DESORDENADO: AGITACIÓN TÉRMICA O MOVIMIENTO TÉRMICO NM2

NOCIÓN DE TEMPERATURA TEMPERATURA SEGÚN MODELO CINÉTICO DE LA MATERIA LA TEMPERATURA INDICA EL GRADO DE AGITACIÓN DE LAS MOLÉCULAS DE UNA SUSTANCIA depende de la Energía Cinética Media de las moléculas que forman el objeto. PARTÍCULAS DE CUERPO CALIENTE POSEEN EN PROMEDIO MÁS ENERGÍA CINÉTICA QUE PARTÍCULAS DE CUERPO FRÍO. NM2

CONCEPTO DE TEMPERATURA SEGÚN LA ENERGÍA CINÉTICA: AGUA Todas las partículas que componen el agua están en continuo movimiento… pero las del segundo vaso poseen en promedio más Energía Cinética que las del primero. NM2 NB6

CONCEPTO DE TEMPERATURA SEGÚN LA ENERGÍA CINÉTICA: GAS Las partículas del gas son muy pequeñas comparadas con la distancia que las separa Las partículas están en continuo movimiento, chocando entre sí y contra las paredes. Las partículas se mueven en todas direcciones con distintas velocidades La temperatura del gas es directamente proporcional a la Energía Cinética Media de traslación de sus partículas. NM2 NB6

PROPIEDAD TERMOMÉTRICA DE UN CUERPO COLOR: Al AUMENTAR LA Tº CAMBIA LA CAPACIDAD PARA REFLEJAR DETERMINADO COLOR RESISTENCIA ELÉCTRICA DE UN MATERIAL: Al AUMENTAR LA Tº DE LOS ALAMBRES CONDUCTORES, ESTOS AUMENTAN SU OPOSICIÓN AL PASO DE LA CORRIENTE, LO QUE PRODUCE MAYOR DISIPACIÓN DE ENERGÍA. propiedad física DE UN CUERPO O SUSTANCIA que varia con la tº PRESIÓN DE UN GAS: AL AUMENTAR LA Tº DEL AIRE ENCERRADO EN UN GLOBO, LAS PARTÍCULAS EJERCEN MAYOR PRESIÓN SOBRE LAS PAREDES DILATACIÓN: AUMENTO DE VOLUMEN EXPERIMENTADO POR UN CUERPO DEBIDO AL AUMENTO DE Tº NB6 NM2

: COEFICIENTE DE DILATACIÓN LINEAL DILATACION TÉRMICA EN SÓLIDOS CAMBIO DE DIMENSIONES DE UN SÓLIDO DEBIDO A LA VARIACIÓN DE TEMPERATURA: SUELE OCURRIR EN LAS 3 DIMENSIONES DILATACIÓN LINEAL DILATACIÓN SUPERFICIAL DILATACIÓN VOLUMÉTRICA : COEFICIENTE DE DILATACIÓN LINEAL NB6

 (x 10-6 ºC-1) COEFICIENTE DE DILATACION LINEAL () MATERIAL ACERO 11 ALUMINIO 24 COBRE 17 CONCRETO 12 CUARZO 0,4 DIAMANTE 1,2 PLATA 20 PLOMO 29 ORO 15 VIDRIO CORRIENTE 9 VIDRIO PIREX 3.2 ZINC 26 ¿QUÉ SIGNIFICA CADA UNO DE LOS VALORES ANTERIORES? NB6

CONSECUENCIAS DE LA DILATACION TÉRMICA EN SÓLIDOS EN GENERAL, EN LAS GRANDES CONSTRUCCIONES SE DEJAN SEPARACIONES ENTRE ALGUNOS DE SUS ELEMENTOS, PARA PREVENIR DEFORMACIONES RIELES PUENTES Y CALLES BARRA BIMETÁLICA NB6

DILATACION TÉRMICA EN LÍQUIDOS LÍQUIDOS DIFERENTES, ANTE AUMENTOS IGUALES DE Tº, EXPERIMENTAN AUMENTOS DE VOLUMEN DISTINTOS NB6

DILATACION TÉRMICA EN GASES LOS GASES SE DILATAN MUCHO MÁS QUE LOS LÍQUIDOS. A MAYOR Tº, MAYOR ES LA PRESIÓN QUE LAS PARTÍCULAS DEL GAS EJERCEN SOBRE LAS PAREDES DEL RECIPIENTE: SI ESTAS SON RÍGIDAS, AL AUMENTAR MUCHO LA Tº , EL GAS NO SE PUEDE DILATAR Y SU PRESIÓN PODRÍA REVENTAR LAS PAREDES. NB6

DILATACIÓN DEL AGUA Un caso anómalo . . . 4°C

DILATACIÓN DEL AGUA: UN CASO ESPECIAL Volumen del agua disminuye Si la T° aumenta de 0°C a 4°C: Volumen del agua disminuye Densidad aumenta Mayor densidad: 1(g/cm3) (a los 4°C) NM2

MEDIDA DE LA TEMPERATURA LOS TERMÓMETROS NM2 NB6

DE MERCURIO - DE ALCOHOL TERMÓMETRO: Instrumento que mide la temperatura DE MERCURIO - DE ALCOHOL Cada líquido se expande de manera distinta, dependiendo de sus propiedades internas. A parte del mercurio, ¿qué otros líquidos se ocupan? NM2

ESCALAS TERMOMÉTRICAS: ESCALA CELSIUS ESCALA CELSIUS (ºC) : Fue establecida por ANDERS CELSIUS, en 1741 Utilizó dos temperaturas de referencia : “PUNTOS FIJOS”: Fusión del Hielo y Ebullición del agua, a 1(atm) Fusión del hielo Ebullición del agua SE DIVIDE EL INTERVALO EN 100 PARTES SIENDO CADA UNA DE ELLAS 1ºC NM2 NB6

ESCALAS TERMOMÉTRICAS: ESCALA FAHRENHEIT ESCALA FAHRENHEIT (ºF) : Fue establecida por DANIEL FAHRENHEIT, en 1724 Utilizó solución de agua con cloruro de amonio: Valor 0 : Punto de congelación de la solución Valor 96: Tº del cuerpo humano Posteriormente se cambio, para utilizar los mismos Puntos Fijos que la Escala Celsius pero les otorga los valores 32 y 212, dividiendo el intervalo en 180 partes, siendo cada una, 1ºF Fusión del hielo Ebullición del agua NB6 NM2

ESCALAS TERMOMÉTRICAS: ESCALA ABSOLUTA ESCALA ABSOLUTA O KELVIN (K): Fue establecida por WILLIAM THOMSON, en 1848 SE BASÓ EN EL TRABAJO DE CHARLES Y GAY-LUSSAC: “EL VOLUMEN DE UN GAS A PRESIÓN CONSTANTE VARÍA EN PROPORCIÓN A LOS CAMBIOS DE Tº” SITÚA EL 0K (“CERO ABSOLUTO”)EN LA TEMPERATURA A LA QUE LAS MOLÉCULAS DE UN CUERPO NO POSEEN ENERGÍA CINÉTICA: INEXISTENCIA DE MOVIMIENTO KELVIN (K) ES LA UNIDAD DE T° EN EL SISTEMA INTERNACIONAL (S.I) Y USADA EN INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA NB6 NM2

DETERMINACIÓN ESTADÍSTICA DEL CERO ABSOLUTO NM2

EQUIVALENCIAS ENTRE ESCALAS TERMOMÉTRICAS http://www.educaplus.org/play-116-Escalas-termom%C3%A9tricas.html NM2

EQUIVALENCIAS ENTRE ESCALAS TERMOMÉTRICAS FENÓMENO T(°C) T(K) T(°F) PUNTO DE FUSIÓN DEL HIELO 273 32 PUNTO DE EBULLICIÓN DEL AGUA 100 373 212 NB6

EQUIVALENCIAS ENTRE ESCALAS TERMOMÉTRICAS EXPRESAR EN ºC: 328K 35K 10K 92ºF -12ºF 0ºF EXPRESAR EN ºF: 0ºC 30ºC -8ºC 120K 20K 352K NB6

SÍNTESIS NB6