CALOR Y TEMPERATURA Calor y temperatura Mtra. En E. María de Lourdes Ramírez Nava Continuar.

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1 CALOR Y TEMPERATURA Calor y temperatura Mtra. En E. María de Lourdes Ramírez Nava Continuar

2 CALOR Y TEMPERATURA Temperatura Dilatación Tipos de calor Formas de propagación del calor Capacidad calorífica y calor específico Estados de agregación de la materia Antecedentes del calor Calor Contenido Introducción Referencias electrónicas

3 CALOR Y TEMPERATURA Introducción Uno de los problemas más frecuentes en el estudio de la física en alumnos del nivel medio superior es la interpretación de calor y temperatura, ya que comúnmente ambos conceptos los manejan como iguales, por lo que este material pretende mostrar las diferencias, organizando la información desde lo general a lo particular, por lo que podrá utilizarlo para orientar su estudio y sentar la base para el entendimiento de la termodinámica. En este material cada vínculo se establece de manera sencilla para cualquier alumno con conocimientos básicos en el uso de la computadora Continuar

4 CALOR Y TEMPERATURA Módulo II del programa de Física general Continuar Contenido

5 CALOR Y TEMPERATURA MENU ANTECEDENTES DEL CALOR Antes se creía que dos sustancias alcanzaban su equilibrio térmico al transferir una sustancia llamada ‘’calórico’’. El postulado era que todos los cuerpos contenían una cantidad de calórico proporcional a su temperatura. Continuar

6 CALOR Y TEMPERATURA Por lo tanto cuando un objeto de mayor temperatura entraba en contacto con otro objeto de menor temperatura transfería calórico hasta que las temperaturas se igualaran. Continuar

7 CALOR Y TEMPERATURA El primero en poner en duda este postulado fue el conde Rumford de Baviera, Rumford diseño un experimento en el cual taladraba un cañón de metal haciendo parecer al cañón una fuente de calórico inagotable, él sugirió que la explicación tenía que ver con el movimiento. Continuar

8 CALOR Y TEMPERATURA De aquí surgió la idea que el trabajo mecánico era responsable de la generación de calor, posteriormente, James Prescott Joule estableció la equivalencia de calor y trabajo. 1caloría =4.18 Joule Continuar Contenido

9 CALOR Y TEMPERATURA TEMPERATURA Se le llama a la energía asociada con el movimiento molecular al azar, pero no es posible medir las posiciones y la velocidad de cada molécula en un mismo tiempo, por lo que se considera el valor promedio de esta energía de movimiento Continuar

10 CALOR Y TEMPERATURA Los instrumentos para medir la temperatura son los termómetros y hay de varios tipos: de mercurio, de lámina bimetálica, termopar, etc. Continuar

11 CALOR Y TEMPERATURA Las escalas mas usadas para medir temperatura son: dos escalas absolutas, ydos escalas absolutas, y dos relativasdos relativas Continuar

12 CALOR Y TEMPERATURA Estados de agregación de la materia Existe una teoría llamada cinética molecular, que menciona que los estados de agregación de la materia, están en función de esa energía de movimiento, de tal forma que al incrementar su energía un cuerpo podrá modificar su estado. Continuar Contenido

13 CALOR Y TEMPERATURA Calor Es la energía térmica ganada o perdida cuando dos cuerpos se ponen en contacto, siempre y cuando entre ellos haya una diferencia en el valor de su energía térmica, se dice que hay un flujo o una energía en tránsito. Continuar Contenido

14 CALOR Y TEMPERATURA CANTIDAD DE CALOR No se trata de la energía que el objeto posea sino de la energía que el mismo cede o absorbe, el calor es simplemente otra forma de energía que solo puede medirse en términos del efecto que produce. La unidad del sistema internacional para medir la cantidad de calor es el Joule, sin embargo hay tres formas antiguas para medir la energía térmica que son: Caloría (cal): es la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 1 g de agua en un grado Celsius. Kilocalorías (kcal): es la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 1 kg de agua a un grado Celsius. Unidad Térmica Británica (BTU): es la cantidad de energía necesaria para elevar una libra- masa (lb) en un grado Fahrenheit. MENU Continuar

15 CALOR Y TEMPERATURA Las equivalencias de estas unidades de cantidad de calor son: 1 BTU= 252 cal = 0.252 kcal Los resultados más aceptados para la relación cuantitativa de los Joules con los anteriores son: 1 cal= 4.186 J 1 kcal= 4186 J 1 BTU= 778 ft*lb Joule realizó un experimento para hacer una relación cuantitativa entre de las unidades antiguas para medir el calor (kcal, cal, BTU) y las unidades tradicionales de energía mecánica. En este, la cantidad de calor absorbida se media partiendo de la masa y del incremento de la temperatura del agua MENU Continuar

16 CALOR Y TEMPERATURA EXPERIMENTO DE JOULE MENU Continuar

17 CALOR Y TEMPERATURA CAPACIDAD CALORÍFICA Es la relación del calor suministrado o absorbido con respecto al correspondiente incremento de temperatura. Debido a su estructura atómica, los materiales absorben de manera diferente la energía calorífica. MENU Continuar Contenido

18 CALOR Y TEMPERATURA CALOR ESPECÍFICO Es la relación del calor absorbido o cedido entre el producto de la cantidad de masa y la variación de temperatura provocada Como el calor especifico es una propiedad del material usado para la construcción del objeto es una constante para todos los objetos hechos de un material determinado. MENU Continuar

19 CALOR Y TEMPERATURA Como ya se ha establecido gran número de los calores específicos, esta fórmula se utiliza para obtener la energía térmica liberada o absorbida. MENU Continuar

20 CALOR Y TEMPERATURA MENU Continuar

21 CALOR Y TEMPERATURA Formas de propagación del calor El principio de equilibrio térmico nos dice que siempre que los objetos se coloquen juntos en un medio aislado finalmente alcanzaran las misma temperatura. Esto es el resultado de una transferencia de energía térmica de los cuerpos de mayor temperatura a los de menor temperatura. Si la energía debe conservarse decimos que el calor perdido por los cuerpos calientes será igual al calor ganado por los cuerpos fríos. Para demostrar que el calor ganado es igual al calor perdido se usa un calorímetro que evita quela energía térmica sea absorbida por el ambiente y así poder medir con mayor exactitud la energía cedida o ganada. MENU Continuar Contenido

22 CALOR Y TEMPERATURA CALORÍMETRO MENU Continuar

23 CALOR Y TEMPERATURA Los cuerpos ceden o absorben el calor mediante tres formas de propagación: Conducción. Propagación que se da en la mayoría de los sólidos y es debida a la propagación sucesiva de uno a otro átomos sin que estas partículas sufran ninguna traslación dentro del cuerpo. Continuar

24 CALOR Y TEMPERATURA Convección. Es el proceso de transferencia que se da mayormente en fluidos (líquidos y gases). La fuente emisora propaga el calor por conducción a las moléculas del fluido que están más cercanas por tanto el volumen de esta capa aumenta y su densidad disminuye, haciendo que se desplace hacia la parte superior para ser desplazada por una capa de menor temperatura y menor volumen y por ende mas densa, a este movimiento se le denomina corrientes de convección Continuar

25 CALOR Y TEMPERATURA Muchos de los fenómenos naturales como son los vientos, el ciclo hidrológico etc. Son explicados por este comportamiento. Continuar

26 CALOR Y TEMPERATURA Radiación. Es la forma de propagación cuando no existe contacto entre el cuerpo de mayor temperatura y el de menor temperatura, todos los cuerpos “caliente” emiten radiación térmica, esta como los rayos X, la luz, las ondas de radio se llaman ondas electromagnéticas, por lo tanto se propagan en el vacío. Continuar

27 CALOR Y TEMPERATURA Debido al efecto que se produce en los cuerpos al ceder o ganar “calor”, existen dos tipos de calor:  Calor sensible  Calor latente TIPOS DE CALOR Continuar Contenido

28 CALOR Y TEMPERATURA Calor sensible Es la energía calorífica o calor cedido o absorbido por un cuerpo para elevar su temperatura. En la naturaleza existen muchos fenómenos que se explican con el calor sensible, por ejemplo el enfriamiento de nuestro cuerpo al salir de nuestra casa en un mañana fría, el calentamiento de nuestros alimentos sin que exista un cambio de fase o estado, etc. Continuar

29 CALOR Y TEMPERATURA CALOR LATENTE MENU Continuar

30 CALOR Y TEMPERATURA MENU Tabla de calores latentes Continuar

31 CALOR Y TEMPERATURA Un efecto de la variación en la energía térmica o temperatura, es la dilatación de los cuerpos, estos fenómenos son observables en la naturaleza. DILATACION Continuar Contenido

32 CALOR Y TEMPERATURA Referencias electrónicas Imágenes https://didactalia.net https://lasimagenesparaimprimir.com https://fisicaaplicadaaredesycomunicacion.blogspot.com https://recursos.cnice.mec.es https://2Ffisica-quimica.blogspot.com Continuar Contenido

33 CALOR Y TEMPERATURA F I N