El calor y la temperatura
1 La energía térmica Experimenta Si pones a calentar una olla con agua en el fuego, ¿qué pasa con su temperatura?. Si espolvoreas una sustancia finamente pulverizada sobre el agua, ¿qué sucede a medida que esta se calienta?. ¿Qué ocurre con el movimiento de las moléculas de agua cuando aumenta su temperatura?.
Aumento de la temperatura Menor temperatura Mayor temperatura Estado sólido Estado líquido Estado gaseoso Las partículas están muy juntas, unidas, y vibran un poco, pero no se desplazan. Las partículas están algo separadas, menos unidas, con más de libertad de movimiento. Las partículas están muy separadas y no dejan de moverse deprisa.
Aumento de la Temperatura Aumento de la Energía Cinética Recuerda, además, los cuerpos materiales que se mueven: tienen ENERGÍA CINÉTICA Aumento de la Temperatura Menor Temperatura Mayor Temperatura Aumento de la Energía Cinética Menor E. Cinética Mayor E. Cinética Como ves, hay una relación entre la Temperatura y el Movimiento de las partículas (átomos y moléculas) que constituyen las sustancias.
¿Y qué es la Energía Térmica? Lo que llamamos “ENERGÍA TÉRMICA” es en realidad la energía cinética de los átomos y moléculas.
La temperatura Cuando notamos que algo está a una alta temperatura, en realidad lo que estamos notando es que sus átomos y moléculas se mueven más deprisa. A medida que aumenta la temperatura de un cuerpo, el movimiento de las partículas se hace más evidente.
La diferencia entre calor y temperatura puede resultar para las personas muy sutil, sin embargo, es necesario hacer la distinción. La temperatura es un indicador del “nivel” de la energía cinética media de las moléculas de una porción de sustancia o cuerpo, y como tal, es una propiedad de este. El calor por su parte, es un flujo de energía que se establece entre dos puntos a diferentes temperaturas, hasta que se produce el equilibrio. Por lo tanto, el calor sólo existe en función de esta diferencia, cuando esta cesa, cesa también el flujo de calor, por lo tanto, este no es propiedad de los cuerpos.
La temperatura se mide con un instrumento llamado termómetro 2 La temperatura La temperatura es la medida de la energía térmica de una sustancia. La temperatura se mide con un instrumento llamado termómetro TERMÓMETRO
¿Quieres saber cómo funciona un termómetro? ¿Sabes qué es la dilatación? TERMÓMETRO
Aumento de la Temperatura Cuando calentamos un cuerpo material, este SE DILATA, es decir, aumenta su volumen. La dilatación se debe a que las partículas se separan: Mayor volumen Dilatación Menor volumen Aumento de la Temperatura El líquido del termómetro se dilata y sube por el interior del tubo Partículas más juntas Partículas más separadas, moviéndose más deprisa
Cuando hace calor las paredes se dilatan. Cuando refresca se contraen. Juntas de dilatación Cuando hace calor las paredes se dilatan. Cuando refresca se contraen. Con las juntas pueden dilatarse sin problemas. La casa aguantará más años. Por eso existen las “juntas de dilatación”
Tipos de termómetros Termómetros ambientales Termómetros clínicos De alcohol De mercurio Digital Digital De aguja
Termómetros clínicos de mercurio Sirven para ver si tenemos fiebre. clínicos de mercurio Al enfriarse se rompe el hilo de mercurio por el estrechamiento, manteniéndose invariable la lectura (lo que marca). Por eso hay que agitar estos termómetros antes de cada uso. Hilo de mercurio Estrechamiento Bulbo Los termómetros clínicos digitales están sustituyendo a los de mercurio. Tienen un sensor que se dilata. La temperatura aparece en una pantalla. sensor
Termómetros ambientales de alcohol Sirven para medir la temperatura del aire. de alcohol Son ideales para temperaturas extremas, en especial las temperaturas muy bajas, pues el punto de fusión es muy bajo: -114ºC (a esa temperatura se congela). El alcohol se usa tintado para facilitar la lectura de temperaturas (el alcohol puro es transparente y no se vería bien). Hilo de alcohol Bulbo Los termómetros ambientales digitales están sustituyendo a los de alcohol.
Las escalas de temperatura Escala centígrada o Celsius Agua hirviendo 100ºC Fusión del hielo 0ºC Dividamos esto en cien partes iguales. El grado Celsius, denominado también grado centígrado, representado como °C, es la unidad creada por Anders Celsius. Anders Celsius 1701-1744 Se da el valor 0 a la temperatura de congelación del agua y el valor 100 a la temperatura de ebullición del agua (ambas medidas con una presión normal), y dividiendo la escala resultante en 100 partes iguales, cada una de ellas definida como 1 grado Celsius.
Haz clic para saber cuál puede ser la temperatura más baja que puede existir… No puede haber una temperatura más baja que -273ºC porque las partículas no pueden vibrar menos. A – 273ºC los átomos y moléculas dejan de moverse por completo.
Las escalas de temperatura Escala Kelvin o absoluta Cero absoluto Por encima de 0 K Las partículas dejan de moverse por completo. Lord Kelvin (1824-1907) No puede existir una temperatura por debajo de 0 K
Las escalas de temperatura En la escala Kelvin, la temperatura de congelación del agua es de 273 K, por lo que 0ºC = 273 K Las divisiones de esta escala son iguales que las de la escala Celsius, por tanto, la temperatura de ebullición del agua será: 100ºC = 373 K De aquí se desprende que: Para convertir grados centígrados en kelvin, hay que sumar 273 T (K) = t (ºC) + 273
La Temperatura Escalas termométricas y termómetros
La Temperatura Ejemplo 1º : 92 º F ¿A cuántos grados Celsius corresponden? ¿Y Fahrenheit? Solución º t c 92 - 32 ----- = ------------ : . ºt c = 33,33 ºC 5 9 ºt K = 33,33 + 273 = 306,33 ºK Ejemplo 2º : 37 º C ¿A cuántos grados Kelvin corresponden? ¿Y Fahrenheit? 37 ºt F - 32 ----- = ------------ : . ºt F = 98,6 ºF 5 9 ºt K = 37 + 273 = 310 ºK
Relación entre °C y K De Celsius a Kelvin sumo 273 De Kelvin a Celsius resto 273
0C = _______ K 100C = _______ K EJERCICIOS 1_ ¿Cuál es el valor de la temperatura absoluta en escala Kelvin y Celsius? 2_ Determine la temperatura en la escala que se pide 0C = _______ K 100C = _______ K 100 K = _______ C – 30C = _______ K 300 K = _______ C 403 K = _______ C 25C = _______ K 0 K = _______ C La temperatura absoluta es – 273C o 0 K 273 373 – 173 243 27 130 298 – 273