CALOR Y TEMPERATURA - DPTI - Servicios ABCservicios2.abc.gov.ar/lainstitucion/revistacomponents/revista/... · Conceptos como los de calor y temperatura forman ... La sensación de

140 Capiacutetulo 8 Calor y temperatura

Conceptos como los de calor y temperatura forman parte de nuestro lenguaje cotidia-

no y estaacuten presentes en la explicacioacuten de muchos fenoacutemenos de la naturaleza Acercarse

a la construccioacuten de estos conceptos cientiacuteficos permitiraacute una mejor comprensioacuten del

funcionamiento de numerosos aparatos de uso habitual

Es posible explicar con ellos por ejemplo queacute ocurre con los cuerpos de distintas

temperaturas cuando se ponen en contacto por queacute los materiales generalmente

se dilatan al calentarse o coacutemo puede transmitirse el calor en soacutelidos liacutequidos y

gases entre otros conceptos

Cuando se habla de las condiciones teacutermicas de un sistema es habitual

utilizar indistintamente calor o temperatura Se suele decir por ejemplo que

el agua para preparar el cafeacute estaacute demasiado caliente o que el

helado que se saca del congelador estaacute friacuteo cuando lo

que realmente se intenta expresar es que la tem-

peratura del agua es elevada o que el helado del

congelador se encuentra a baja temperatura

Tambieacuten suele decirse que en verano

hace calor o en invierno friacuteo pero lo que

se percibe en realidad no es el calor sino la

sensacioacuten teacutermica

En este capiacutetulo se analizaraacuten las dife-

rencias entre los conceptos de temperatura

y calor

8 CALOR Y TEMPERATURA

CONTENIDOS

Temperatura

Escalas termomeacutetricas

Los termoacutemetros

Dilatacioacuten

Calor

Calor especiacutefico

Propagacioacuten del calor

Los cambios de estado

Calor de fusioacuten y calor latente

de vaporizacioacuten

El placer maacutes noble es el juacutebilo de comprender

Leonardo da Vinci

141

Temperatura

La palabra temperatura es muy familiar para todos pero es necesario precisar en teacuter-

minos cientiacuteficos este concepto para diferenciarlo del concepto de calor

A nuestro alrededor existen muchos cuerpos u objetos formados por distintos tipos de

materiales Cada uno de estos materiales puede caracterizarse si se analizan sus propieda-

des La madera el plaacutestico los metales el cemento el papel etc son distintos tipos de

materiales con diferentes caracteriacutesticas propias (densidad punto de fusioacuten resistencia

etc) En teacuterminos quiacutemicos los materiales puede clasificarse y estudiarse de acuerdo con

los elementos que los componen

Para analizar las caracteriacutesticas de un cuerpo o de una sustancia es necesario conocer

ciertos paraacutemetros o variables de estado que de alguna forma permiten determinar sus pro-

piedades

Un cuerpo o una sustancia estaacuten formados por materia Eacutesta a su vez estaacute formada por

partiacuteculas que estaacuten en permanente movimiento Cuanto maacutes raacutepido se muevan mayor

seraacute la temperatura del cuerpo o de la sustancia

La temperatura es entonces una variable de estado de la materia relacionada con la

energiacutea cineacutetica promedio de sus partiacuteculas

Conocer la temperatura de un cuerpo o una sustancia asiacute como tambieacuten otras varia-

bles de estado como la presioacuten la densidad el punto de ebullicioacuten la resistencia eleacutec-

trica la resistividad o la conductividad aporta mayor informacioacuten sobre sus propiedades

fiacutesicas Es importante remarcar entonces que los cuerpos no tienen calor ni friacuteo sino una

determinada temperatura que los caracteriza y que si este paraacutemetro variacutea pueden modi-

ficarse algunas de sus propiedades

El Glaciar Perito Moreno Provincia de

Santa Cruz

La temperatura es una magnitud que se relaciona

con la velocidad promedio del movimiento molecular de la materia Cuanto mayor es el movimiento de sus moleacuteculas mayor es la energiacutea cineacutetica (energiacutea de movimiento) ya que estas moleacuteculas se trasladan y rotan con mayor raacutepidez En este caso tambieacuten la temperatura es mayor


iquestQueacute es la sensacioacuten teacutermica

Se denomina sensacioacuten teacutermica a la temperatura detectada por la piel de cada perso-

na frente a determinadas condiciones climaacuteticas que no solo dependen de la temperatura

del aire sino tambieacuten de la velocidad del viento y de la humedad o vapor de agua que

contiene el aire Aunque la sensacioacuten teacutermica es una medida muy subjetiva es posible

calcularla y tabularla teniendo en cuenta los paraacutemetros sentildealados

La sensacioacuten de friacuteo estaacute relacionada con la velocidad de transferencia o intercambio

de energiacutea desde la piel expuesta al aire De esta manera si la temperatura es baja y hay

viento eacuteste aumenta la disipacioacuten de calor del cuerpo haciendo que la sensacioacuten sea la

que se experimentariacutea en un ambiente con una temperatura menor De igual modo si hace

calor y hay viento eacuteste contribuye a evaporar maacutes raacutepidamente la transpiracioacuten provo-

cando la sensacioacuten de una temperatura menor que la real Tambieacuten la humedad del aire es

un factor a tener en cuenta Asiacute por ejemplo si la temperatura del aire es 27 ordmC la sensa-

cioacuten teacutermica es igual a esa temperatura si la humedad relativa es 40 Sin embargo si la

humedad aumenta a 80 la persona se siente como si estuviera en un ambiente a 32 ordmC


En la vida cotidiana resulta uacutetil conocer la temperatura del aire ya que brinda informacioacuten

sobre el estado del tiempo y las condiciones climaacuteticas Tambieacuten puede resultar uacutetil controlar

la temperatura corporal en los enfermos o la temperatura de conservacioacuten de algunos alimen-

tos Para medir la temperatura es necesario disponer de un instrumento llamado termoacuteme-

tro Los termoacutemetros pueden tener distintas escalas que permiten asignar un nuacutemero a cada

estado teacutermico Para calibrar un termoacutemetro se deben considerar dos puntos de referencia

llamados puntos fijos Algunas variantes en su determinacioacuten son las siguientes

Escala Fahrenheit

A principios del siglo XVIII Gabriel Fahrenheit (1686-1736) creoacute la escala que lleva su

nombre El punto fijo inferior de esta escala corresponde a la temperatura de fusioacuten de una

solucioacuten de cloruro de amonio en agua a la que asignoacute el valor 0 ordmF El punto fijo superior

corresponde a la temperatura de agua en ebullicioacuten a la que asignoacute el valor 212 ordmF Un ter-

moacutemetro asiacute graduado indica que la temperatura de fusioacuten del hielo a presioacuten normal es 32

ordmF Esta escala es muy utilizada en algunos paiacuteses como los Estados Unidos

Escala Celsius

En 1743 Anders Celsius (1701-1744) creoacute la escala Celsius En esta escala se asignoacute al punto

de fusioacuten del hielo a una temperatura de 0 ordmC y al punto de ebullicioacuten del agua 100 ordmC ambos

valores a presioacuten normal Es utilizada en la mayoriacutea de los paiacuteses de Europa y Ameacuterica latina

Como en la escala Fahrenheit el punto de fusioacuten del hielo corresponde a 32 ordmF se tiene que

0 ordmC corresponde a 32ordmF Con lo cual mientras en la escala Celsius el intervalo entre los puntos

de fusioacuten y ebullicioacuten del agua queda divido en 100 partes iguales la escala Fahrenheit divide

al mismo intervalo en 180 partes iguales (de 32ordmF a 212ordmF) Puede deducirse entonces que

T C

_____ 100ordmC

= T F

ndash 32 degF _________ 180 degF rArr T C = 5 degC ____ 9 degF ( T F ndash 32 ordmF) y T F = 32 ordmF + 9 degF ____

5 degC T C

donde T C es la temperatura medida en la escala Celsius y T F es la temperatura medida

en la escala Fahrenheit

La sensacioacuten teacutermica

Materiales

Tres recipientes Agua friacutea tibia y caliente

Procedimiento

1 Tomen los tres recipientes y coloquen cantidades iguales de agua friacutea en uno de ellos tibia en otro y caliente en el tercero

2 Pongan una mano en el agua caliente y otra en el agua muy friacutea por 30 segundos

3 Pasen ambas manos al recipiente con agua templada

Contesten las siguientes

preguntas

1 iquestCoacutemo se siente el agua en la mano que estaba antes en el agua friacutea

2 iquestCoacutemo se siente el agua en la mano que estaba antes en el agua caliente

3 iquestQueacute pueden decir respecto de la temperatura del agua tibia

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

143

Escala Kelvin

Fue nombrada asiacute en honor a William Thomson el que maacutes tarde seriacutea Lord Kelvin (1824-

1907) quien a los 24 antildeos creoacute una escala termomeacutetrica de gran uso en muchos paiacuteses del

mundo Esta escala se calibra en teacuterminos de la energiacutea de los cuerpos de modo tal que

existe un liacutemite de la temperatura miacutenima posible que corresponde al menor estado teacuter-

mico que puede alcanzar la materia A este liacutemite se lo denominoacute 0 K o cero absoluto

Las unidades de la escala Kelvin se dimensionan de igual forma que los grados de la esca-

la Celsius esto significa que una variacioacuten de temperatura de diez grados Kelvin es lo mismo

que una variacioacuten de 10 grados Celsius Luego sobre la base de la escala Celsius se asigna

27315 K a la temperatura de fusioacuten del hielo es decir 0 ordmC y 37315 K para la temperatura de

ebullicioacuten del agua o sea 100 ordmC De este modo el 0 K coincide con el ndash27315 ordmC

Esta escala es la uacutenica utilizada por los cientiacuteficos para desarrollos teoacutericos y es la que

se toma como la unidad de temperatura en el Sistema Internacional de Unidades (SI) y en el

Sistema Meacutetrico Legal Argentino (SIMELA) Se representa con la letra K y no ordmK

Se tiene ademaacutes que

T K = 27315 degC + T C

donde T C es la temperatura medida en la escala Celsius y T K es la temperatura en la

escala Kelvin

Aplicaciones de las escalas termomeacutetricas

1 Un periodista del estado de California en EEUU anuncia el pronoacutestico del diacutea y dice

que la temperatura maacutexima seraacute de 50 ordmF iquestAconsejaraacute a los habitantes llevar abrigo

Para saber si haraacute friacuteo o no es necesario transformar la temperatura medida en la

escala Fahrenheit a la escala Celsius para ello como

T C = 5 ordmC ____ 9 ordmF middot ( T F minus 32 ordmF) = 5 ordmC ____ 9 ordmF middot (50 ordmF minus 32 ordmF) = 10 ordmC

la temperatura es de 10 ordmC es decir hay que llevar algo de abrigo

2 La temperatura normal del cuerpo es de 37 ordmC iquestcuaacutel es esa temperatura medida en ordmF

Como T F = 32 ordmF + 9 ordmF ____ 5 ordmC

middot T C entonces T F = 32 ordmF + 9 ordmF ____ 5 ordmC

middot 37 ordmC = 986 ordmF

la temperatura normal del cuerpo es 986 ordmF

3 La temperatura ambiente del aula es 22 degC iquestCuaacutel seraacute la temperatura en la escala Kelvin

Como T K = 27315 ordmC + T C entonces T K = 27315 ordmC + 22 ordmC = 29515 K

William Thomson (Lord Kelvin 1824-1907) fue

uno de los grandes maestros de la termodinaacutemica del siglo XIX Nacioacute en Belfast y se hizo famoso por sus teoriacuteas y rico con sus inventos Como fiacutesico esbozoacute los fundamentos de la teoriacutea de las oscilaciones eleacutectricas propugnoacute la escala absoluta de temperaturas y repuso la doctrina de la disipacioacuten de la energiacutea

1 La temperatura de una habitacioacuten aumenta 6 ordmC iquestCuaacutel fue el aumento medido en las escalas absoluta y Fahrenheit

2 a iquestPuede haber alguacuten estado teacutermico para el que su temperatura en la escala Fahrenheit sea positiva y en Celsius negativa

biquestHay estados en los que ocurra lo contrario

3 iquestCuaacutel es el valor para el cual la temperatura medida en grados Celsius y en grados Fahrenheit estaacute representada por el mismo nuacutemero

aACTIVIDADES



Existen diversos tipos de termoacutemetros que se construyen para fines especiacuteficos Tanto los

termoacutemetros cliacutenicos que sirven para medir la temperatura corporal como las termocuplas que

regulan la temperatura de algunos procesos industriales o los termoacutemetros de alcohol colorea-

do usados en meteorologiacutea basan su funcionamiento en distintas variables termomeacutetricas

Los termoacutemetros cliacutenicos

Constan de un tubo de vidrio que contiene mercurio (metal liacutequido de faacutecil dilatacioacuten)

con un estrangulamiento cerca del bulbo para impedir que el mercurio descienda a eacutel lue-

go de dilatarse lo cual facilita la lectura de la temperatura

La escala de los termoacutemetros cliacutenicos se extiende por

lo general desde 355 degC hasta 42 degC con una divisioacuten

miacutenima de la escala de 01 degC

Las termocuplas

Constan de dos alambres de diferentes materiales que estaacuten soldados en un extremo y

terminan en una ficha especial en el otro

Cuando aumenta la temperatura en la unioacuten de los

metales se produce una fuerza electromotriz que se

mide con instrumento llamado voltiacutemetro Si se cali-

bra adecuadamente la escala se puede establecer

una comparacioacuten entre el registro del instrumento y

la temperatura de la unioacuten entre estos metales

Los metales utilizados pueden ser aleaciones de niacutequel-cromo niacutequel-aluminio hierro

y cobre etc Estos termoacutemetros permiten medir temperaturas dentro de un rango aproxi-

mado de ndash150 ordmC a 1500 ordmC

Los termorresistores

Son termoacutemetros construidos con un material que presenta una significativa variacioacuten

de su resistencia eleacutectrica con la temperatura Los maacutes usuales son los termorresistores de

platino que son alambres finos o laacuteminas delgadas encapsuladas en un material ceraacutemico

Se trata de sensores de gran sensibilidad y especificidad

Los termoacutemetros de alcohol

Estos termoacutemetros se utilizan en meteorologiacutea para medir la temperatura del aire

Permiten medir temperaturas inferiores a los ndash39 ordmC

lo cual resulta ideal para los registros de bajas tempe-

raturas del aire En estos casos el mercurio se solidifica

y es por ello que se usa el alcohol


como el de la imagen

permiten medir la

temperatura en

grados Celsius y en

grados Farenheit

145

Dilatacioacuten

Generalmente la variacioacuten de temperatura de un cuerpo provoca un cambio en sus

dimensiones Si la temperatura aumenta se produce un aumento del volumen del cuerpo

En ese caso se dice que el cuerpo sufrioacute una dilatacioacuten

Las amplias variaciones de la temperatura ambiente pueden provocar cambios en casi

todos los cuerpos Eacutestos se dilatan o se contraen ante un aumento o disminucioacuten impor-

tante de la temperatura

Para evitar que estos fenoacutemenos produzcan dantildeos por ejemplo en las viacuteas de los ferro-

carriles en las grandes estructuras metaacutelicas o de concreto armado se dejan juntas de

dilatacioacuten que son simplemente espacios que permiten la expansioacuten de estos materiales

Los puentes las calles asfaltadas y otras grandes estructuras se construyen en bloques

que se unen entre siacute con alguacuten tipo de material como el alquitraacuten que se acomoda o adapta

a los espacios libres y no impide la expansioacuten teacutermica evitando asiacute una rotura importante

Los vidrios comunes pueden romperse faacutecilmente si se los somete a un aumento de

temperatura Por este motivo los elementos de un laboratorio o los que se usan en

hornos de cocina estaacuten compuestos por un vidrio especial conocido como Pyrex (marca

de este tipo especial de vidrios) que soporta maacutes las altas temperaturas Este material se

dilata casi tres veces menos que el vidrio comuacuten ante igual variacioacuten de temperatura

No solo los soacutelidos se dilatan tambieacuten este fenoacutemeno se da en los liacutequidos y gases

El aumento de la temperatura del aire hace que aumente su volumen y por lo tanto

disminuya su densidad Las masas de aire caliente tienden a elevarse desplazando las

masas de aire de menor temperatura

Dilatacioacuten de los gases

MaterialesMateriales

Vaso de precipitados Agua Mechero Bunsen Jeringa

Procedimiento

1 Coloquen el agua en el vaso de precipitados

2 Pongan el vaso en contacto con el mechero hasta que el agua llegue al punto de ebullicioacuten

3 Introduzcan la jeringa dentro del

recipiente dejando un poco de aire en su interior

Contesten las siguientes preguntas

1 iquestHacia doacutende se desplaza el eacutembolo de la jeringa luego de unos minutos

2 iquestPor queacute creen que ocurre esto

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

En esta imagen puede verse una junta de

dilatacioacuten de las viacuteas del ferrocarril

Dilatacioacuten anoacutemala del

agua Generalmente los liacutequidos se dilatan al aumentar su temperatura pero el agua se comporta de una manera anoacutemala Cuando su temperatura aumenta desde 0 degC a 4 degC se contrae y maacutes arriba de los 4 degC comienza a dilatarse hasta llegar al punto de ebullicioacutenEste comportamiento poco habitual del agua es muy importante en la naturaleza ya que si se comportara como los demaacutes liacutequidos la vida de las especies acuaacuteticas no seriacutea posible Por ejemplo el fondo de un lago se cubririacutea de gran cantidad de hielo lo cual dificultariacutea la vida de seres que habitan este ecosistema

ndash10 degC

0 degC

4 degC


Algo maacutes sobre la dilatacioacuten

No todas las sustancias dilatan de igual forma frente a un mismo aumento de tempe-

ratura La mayor o menor dilatacioacuten depende de distintos factores como por ejemplo las

caracteriacutesticas de cada material su composicioacuten y su estructura molecular o cristalina

Iguales voluacutemenes de hierro y de vidrio sufren dilataciones distintas frente a un mismo

aumento de temperatura Ademaacutes la dilatacioacuten de un cuerpo es directamente proporcio-

nal a la variacioacuten de temperatura y al volumen inicial En dos cuerpos de distinto volumen

e igual material que sufren un mismo aumento de temperatura se observaraacute mayor dilata-

cioacuten en el cuerpo de mayor volumen inicial

Lo expuesto se puede resumir en la siguiente expresioacuten matemaacutetica que permite el

caacutelculo de la dilatacioacuten de un cuerpo

ΔV = V o γ ΔT

donde ΔV es la variacioacuten del volumen producida durante la dilatacioacuten V o es el volumen

inicial es decir el volumen del cuerpo antes de este fenoacutemeno γ es el coeficiente de dila-

tacioacuten que depende de cada material y ΔT variacioacuten de temperatura que sufre el cuerpo

Muchas veces se considera una sola dimensioacuten para los caacutelculos de dilatacioacuten Por ejem-

plo puede resultar necesario conocer las variaciones de la longitud del cuerpo que prevalece

sobre otras de sus dimensiones Por esto se habla de la dilatacioacuten lineal de los cuerpos

La expresioacuten matemaacutetica para el caacutelculo de la dilatacioacuten lineal es

ΔL = L o α ΔT

donde ΔL es la variacioacuten de longitud producida durante la dilatacioacuten L o es la longitud

inicial α es el coeficiente de dilatacioacuten lineal y ΔT es la variacioacuten de temperatura

La dilatacioacuten teacutermica de algunos materiales se aprovecha para fabricar termostatos

que son unos aparatos disentildeados para el control de variables o procesos dependientes de

la temperatura Pueden encontrarse en planchas caloventores radiadores etc

Los termostatos estaacuten construidos por bandas

o cintas bimetaacutelicas formadas por la unioacuten o

soldadura de dos laacuteminas de metales distintos

Cuando la cinta se calienta uno de los metales

dilata maacutes que el otro y esto hace que la banda

se flexione en forma de curva En cambio cuan-

do se enfriacutea vuelve a la posicioacuten inicial Este

movimiento de las bandas puede accionar por

ejemplo una vaacutelvula o cerrar un interruptor de

suministro de energiacutea eleacutectrica

El coeficiente de dilatacioacuten lineal de un soacutelido

indica cual es la variacioacuten de su longitud inicial por unidad de longitud y por unidad de temperatura Esto se puede expresar de la siguiente manera

α = ΔL ______ L 0 middot ΔT

donde ΔL es la variacioacuten de longitud luego de la dilatacioacuten L 0 es la longitud inicial del cuerpo y ΔT la variacioacuten de temperaturaLa unidad de α es m ______ mmiddotordmC = 1 ___ ordmC o bien ordmC ndash1 Si el coeficiente de dilatacioacuten lineal del hierro es 12 10 ndash5 ordmC ndash1 significa que por cada metro de hierro este material se dilata 12 10 ndash5 m cuando su temperatura variacutea en 1 ordmC

Tabla de coeficientes de

dilatacioacuten lineal de algunos

materiales

Material α ( deg C ndash1 )

Concreto 07 ndash 12 10 ndash5

Plata 20 10 ndash5

Oro 15 10 ndash5

Invar 004 10 ndash5

Plomo 30 10 ndash5

Zinc 26 10 ndash5

Hielo 51 10 ndash5

Aluminio 24 10 ndash5

Latoacuten 18 10 ndash5

Cobre 17 10 ndash5

Vidrio 04 ndash 09 10 ndash5

Hierro 12 10 ndash5

Cuarzo 004 10 ndash5

Acero 12 10 ndash5

147

Aplicaciones del coeficiente de dilatacioacuten lineal

iquestEn cuaacutento se incrementa la longitud de una barra de hierro de 100 m de largo cuan-

do su temperatura aumenta 15 ordmC

En el lateral de la paacutegina 146 se puede observar que el coeficiente de dilatacioacuten

lineal del hierro es de 12 middot 10 ndash5 ordm C ndash1 por lo tanto

ΔL = L o middot α middot ΔT = 100 m middot 12 middot 10 ndash5 ordm C ndash1 middot 15 ordmC = 0018 m = 18 middot 10 ndash2 m

Cuando la temperatura aumenta 15ordmC la barra de hierro de 100 m aumenta enton-

ces 0018 m

Calor

Las personas suelen decir frases como las siguientes iexclQueacute caliente que estaacute el agua iexclHoy hace

mucho calor hay maacutes de 30 grados Cerremos la ventana que entra friacuteo El calor hizo que la puerta de

hierro se hinchara El calor de la estufa subioacute a las habitaciones de la parte superior de la casa etc Si

bien forman parte de un lenguaje cotidiano estas expresiones tienen poca precisioacuten cientiacutefica

y es necesario aproximarse a una definicioacuten de los conceptos fiacutesicos que permita interpretar y

diferenciar el significado de cada teacutermino que se utiliza desde el lenguaje cientiacutefico

Cabe sentildealar que algunas de estas manifestaciones personales estaacuten muy proacuteximas a las

ideas cientiacuteficas que se manejaron sobre el calor entre mediados del siglo XVIII y las primeras

deacutecadas del siglo XIX bajo la teoriacutea del caloacuterico

El calor era considerado como un fluido material llamado caloacuterico que estaba en el interior

de los cuerpos Esta especie de sustancia capaz de pasar desde los cuerpos de mayor temperatura

a los de menor temperatura explicaba el enfriamiento de los cuerpos por peacuterdida del caloacuterico y

calentamiento por su ganancia

Las primeras criacuteticas de la teoriacutea del caloacuterico que ponen en duda la existencia de dicho

fluido surgen cuando en 1798 Benjamin Thompson (1753-1814) conde de Rumford y ministro

de Guerra de Baviera observoacute que al taladrar grandes piezas de metal para fabricar cantildeones se

desprendiacutean importantes cantidades de calor por frotamiento El conde dudoacute de la existencia del

caloacuterico pues si se trataba de una sustancia deberiacutea acabarse en alguacuten momento de ese proceso

de frotamiento sin embargo esto no ocurriacutea

Mucho tiempo despueacutes las ideas del caloacuterico como sustancia en movimiento fueron sustitui-

das por una nueva concepcioacuten cientiacutefica que planteariacutea la posibilidad de unificar los fenoacutemenos

mecaacutenicos luminosos eleacutectricos magneacuteticos teacutermicos y quiacutemicos bajo el concepto de energiacutea

El calor como intercambio de energiacutea

Todos los cuerpos o sistemas materiales tienen asociada una energiacutea interna que permite

conocer y caracterizar sus propiedades El calor es una forma de intercambio de energiacutea desde el

cuerpo de mayor temperatura hacia el de menor temperatura

Por ejemplo cuando se deja olvidada una taza con cafeacute recieacuten preparado sobre la mesa de la

cocina luego de un cierto tiempo se enfriacutea dado que entre el cafeacute y el aire que rodea la taza se

produjo un intercambio de energiacutea El cafeacute recieacuten preparado a mayor temperatura que el aire del

ambiente que rodea a la taza transfirioacute energiacutea (en forma de calor) al medio

Todos los cuerpos tienen asociada una

cierta energiacutea interna como consecuencia del movimiento de sus partiacuteculas Esta energiacutea interna puede variar cuando se intercambia energiacutea con el medio o con otros cuerpos Si dos o maacutes cuerpos a distintas temperaturas se ponen en contacto teacutermico intercambian espontaacuteneamente energiacutea en forma de calor Asiacute el calor es una forma de transferencia de energiacutea aunque existen otras maneras de intercambio de energiacutea no asociadas a las diferencias de temperaturas sino a las fuerzas y a las ondas electromagneacuteticas Estas dos formas se denominan respectivamente trabajo y radiacioacuten


Radiacioacuten

En este fenoacutemeno

hay una transferencia

de energiacutea desde

un cuerpo a otro El

Sol es una fuente

natural de radiacioacuten

electromagneacutetica que

intercambia energiacutea con

el planeta Tierra

Gas de efecto

invernadero

Peacuterdida de calor y radiacioacuten

Radiacioacuten infrarroja

Absorcioacuten por la superficie

terrestre

Absorcioacuten

por las

nubes

Radiacioacuten solar

absorbida

Radiacioacuten

solar


reflejada

Otras formas de intercambio de energiacutea

Ademaacutes del calor existen otras dos formas baacutesicas de transferencia de energiacutea

Por trabajo

Si una persona empuja una mesa ejerce una fuerza

sobre la mesa de tal manera que logra desplazarla

de su posicioacuten inicial Se produce un intercambio de

energiacutea entre la persona y la mesa La mesa aumen-

ta su energiacutea cineacutetica ya que la persona le transfiere

cierta cantidad de energiacutea como consecuencia de

ejercer una fuerza sobre dicha mesa Se dice que los

cuerpos intercambiaron energiacutea por trabajo cuan-

do interactuacutean entre siacute mediante fuerzas

Por radiacioacuten

Cuando una sentildeal que transporta informacioacuten llega

a una antena como por ejemplo la sentildeal satelital que

recepciona la antena de un celular se produce un inter-

cambio de energiacutea pero en este caso no hay accioacuten de

fuerzas ni calor

La radiacioacuten emitida por una fuente emisora es captada

por un receptor que decodifica la sentildeal seguacuten el tipo de

informacioacuten que se transmite En este caso la energiacutea se

transfiere desde la fuente al receptor por ondas electro-

magneacuteticas que se caracterizan porque no necesitan

un medio material de propagacioacuten A diferencia de las

ondas mecaacutenicas pueden hacerlo en el vaciacuteo

Una forma de intercambiar energiacutea entre dos cuerpos o sistemas materiales es por

calor Siempre que dos o maacutes cuerpos que se encuentran a distintas temperaturas se

ponen en contacto teacutermico se produce un intercambio de energiacutea en forma de calor En

los fenoacutemenos espontaacuteneos este proceso continuacutea hasta que dichos cuerpos alcanzan el

equilibrio teacutermico es decir igualan sus temperaturas

Los cuerpos no tienen friacuteo o calor sino que poseen cierta energiacutea interna que puede variar

por ejemplo cuando entran en contacto con otros cuerpos de diferentes temperaturas

La Tierra absorbe el 70 de la energiacutea que proviene

del Sol Parte de esta energiacutea es absorbida por el suelo y parte por los gases de la atmoacutesfera A su vez el suelo terrestre emite tambieacuten radiacioacuten que en parte es reflejada por algunos gases presentes en la atmoacutesfera lo que genera el efecto invernadero

149


Las sustancias tienen distintas capacidades de absorber energiacutea en forma de calor ya

que frente a la misma cantidad de calor sus temperaturas variacutean en formas diferentes

Por ejemplo si se entrega igual cantidad de calor a una cuchara de aluminio y a una

masa equivalente de agua al cabo de un cierto tiempo se podraacute observar que la cuchara

registra un mayor aumento de temperatura que el agua

Las sustancias tienen capacidades distintas de almacenamiento de energiacutea y esto es

muy evidente con los alimentos

Si se colocan en un horno al mismo tiempo una fuente de papas y una cantidad de

masa equivalente de pollo se advierte que las papas tardan maacutes tiempo en llegar a la

temperatura en equilibrio Esto ocurre porque diferentes sustancias requieren distintas

cantidades de calor para alcanzar una misma temperatura Se dice que estos alimentos

tienen distintas capacidades caloriacuteficas especiacuteficas o calores especiacuteficos

El calor especiacutefico o capacidad caloriacutefica especiacutefica c de una sustancia es la can-

tidad de calor necesaria para variar su temperatura en una unidad por unidad de masa

Por ejemplo el calor especiacutefico del agua es 1 calg degC lo que significa que cada gramo

de agua necesita intercambiar una caloriacutea para variar su temperatura un grado Celsius El

agua tiene una mayor capacidad de almacenar energiacutea que muchas otras sustancias Por

tal razoacuten una pequentildea masa de agua absorbe una gran cantidad de calor con un aumento

relativo de temperatura bastante pequentildeo Por el mismo motivo se puede explicar que el

agua se enfriacutea maacutes lentamente que otras sustancias Es por esto que el agua se usa como

refrigerante en muchas maquinarias o sistemas como por ejemplo los automoacuteviles

Calorimetriacutea

Se denomina calorimetriacutea a la medicioacuten y el caacutelculo de las cantidades de calor que

intercambia un sistema

Intuitivamente se sabe que cuanto mayor sea la cantidad de calor suministrada el cuer-

po alcanzaraacute una mayor variacioacuten de la temperatura Es posible verificar experimentalmente

que entre el calor y la temperatura existe una relacioacuten de proporcionalidad directa La cons-

tante de proporcionalidad depende tanto de la sustancia que constituye el cuerpo como de

su masa y resulta el producto del calor especiacutefico por la masa del cuerpo

Por lo tanto la ecuacioacuten que permite calcular intercambios de calor es

Q = c middot m middot ΔT

donde Q es el calor intercambiado por un cuerpo de masa m constituido por una sustan-

cia cuyo calor especiacutefico es c siendo ΔT la variacioacuten de temperatura experimentada

Por convencioacuten se adopta el signo positivo para Q cuando la variacioacuten de tempe-

ratura es mayor que cero es decir cuando el cuerpo aumenta su temperatura En caso

contrario cuando la variacioacuten de temperatura es menor que cero el cuerpo disminuye su

temperatura y el signo de Q seraacute negativo

Es decir que la cantidad de calor que intercambian dos cuerpos del mismo material pero

de masas diferentes para variar de igual manera sus temperaturas depende de sus masas

Por ejemplo si se entrega la misma cantidad de calor a 500 g de agua y luego a 1000 g de

agua que inicialmente se encuentran a temperatura ambiente se espera que la variacioacuten de tem-

peratura de la masa menor de agua sea mayor que la correspondiente a la masa mayor de agua

La unidad elegida para medir la cantidad de energiacutea es el

joule J aunque existe otra unidad muy utilizada la caloriacutea (cal) que se define como la cantidad de calor necesario para que un gramo de agua pura pase de 145 degC a 155 degC En alimentacioacuten y nutricioacuten se suelen usar mucho las caloriacuteas para medir el valor energeacutetico de los alimentos Se utiliza la Cal (escrita con mayuacutescula) donde 1 Cal = 1 kcal = 1000 cal

La relacioacuten entre los joules y las caloriacuteas es la siguiente 1 cal = 418 J o bien 1 J = 024 cal


Algunos caacutelculos de calorimetriacutea

Es importante tener en cuenta que en esta transferencia se cumple el Principio de

Conservacioacuten de la Energiacutea ya que se puede afirmar que

Si dos cuerpos o sistemas aislados intercambian energiacutea en forma de calor la cantidad

recibida por uno de ellos es igual a la cantidad cedida por el otro cuerpo

Es decir la energiacutea total intercambiada se conserva Esto se puede escribir matemaacuteti-

camente de la siguiente forma Σ Q = 0

Si se consideran dos cuerpos de masas diferentes m1 y m2 que se encuentran a diferen-

tes temperaturas T1 y T2 respectivamente y se colocan en contacto teacutermico al cabo de un

tiempo equipararaacuten sus temperaturas a una cierta temperatura final Tf es decir alcanza-

raacuten el equilibrio teacutermico En este intercambio se cumple el principio de conservacioacuten de

la energiacutea es decir la cantidad de energiacutea que absorbe un cuerpo es igual a la cantidad de

energiacutea que cede el otro por lo cual se puede escribir que

Q2 = ndash Q1 que es lo mismo que escribir que c2 middot m2 middot (Tf ndash T2) = ndash c1 middot m1 middot (Tf ndash T1)

La temperatura final alcanzada luego del intercambio es

Tf = m 1 middot c 1 middot T 1 + m 2 middot c 2 middot T 2

______________________ m 1 middot c 1 + m 2 middot c 2

Aplicacioacuten de caacutelculos caloriacutemetros

1 Se colocan 500 gramos de agua liacutequida a 10 ordmC en un caloriacutemetro ideal (se despre-

cia el intercambio de calor del caloriacutemetro) y se la mezcla con 1000 gramos de agua a

70 ordmC Calculen la temperatura de equilibrio de esta mezcla

Como



entonces

Tf = 500 g middot 1 calg ordmC middot10 ordmC + 1000 g middot 1 calg ordmC middot70 ordmC

______________________________________________ 1 calg ordmC middot (500 g + 1000 g)

Se obtiene como resultado

Tf = 50 ordmC

La temperatura de equilibro de la mezcla es de 50 ordmC

Un caloriacutemetro es un recipiente adiabaacutetico o

teacutermicamente aislado en el que se puede calcular la cantidad de energiacutea en forma de calor que se intercambia cuando se colocan en contacto teacutermico sustancias de diferentes masas y a diferentes temperaturasTambieacuten puede utilizarse para calcular el calor especiacutefico de una determinada sustancia

151

Tabla de calores especiacuteficos de

algunas sustancias

Sustancia c ( cal _____ g ordmC )

Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113

Lana de vidrio 000009

Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092

2 Calculen la cantidad de calor necesaria en kcal y J que deben ceder 1500 gramos

de agua que se encuentra en su punto de ebullicioacuten para disminuir su temperatura

hasta 20 degC

Como Q = c middot m middot ΔT entonces

Q = 1 cal ______ g middot ordmC

middot 1500 g middot (20 ordmC minus 100 ordmC) = minus120 000 cal = minus120 kcal

Como ademaacutes 1 cal = 418 J entonces ndash120 000 cal = ndash120 000 middot 418 J = ndash501600 J

Es decir la cantidad de calor necesaria es ndash120 kcal o ndash501600 J

3 iquestCuaacutel seraacute el aumento de temperatura de una barra de 3 kg de hierro si se coloca en un

horno industrial que le suministra 30 kcal Consulten la tabla de calores especiacuteficos

Como Q = c middot m middot ΔT si se despeja ΔT se obtiene que

ΔT = Q _____ c middot m = 30 000 cal ____________________ 0113 calg ordmC middot 3000 g

= 885 ordmC

porque Q = 30 kcal = 30 000 cal m = 3 kg = 3000 g y en la tabla de calores especiacuteficos

se observa que el calor especiacutefico del hierro es de 0113 cal g middot ordmC

Luego la variacioacuten de temperatura es aproximadamente ΔT = 885 ordmC

4 Calculen el calor especiacutefico de una sustancia que constituye un cuerpo de 20 g de

masa sabiendo que para elevar su temperatura 6 ordmC se necesitan 96 cal

Como Q = c middot m middot ΔT si se despeja c se obtiene

c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________

6 ordmC middot 20 g = 08 cal ____

gmiddotordmC

5 El sistema de refrigeracioacuten de un camioacuten contiene 20 litros de agua iquestCuaacutel es la

variacioacuten de la temperatura del agua si se debe extraer una cantidad de energiacutea en

forma de calor de 836 000 J

La energiacutea extraiacuteda en forma de calor por el sistema refrigerante pasa al agua

Como 1 J = 024 cal entonces 836 000 J = 836 000 middot 024 = 200 640 cal

Por otro lado Q = c middot m middot ΔT con lo cual si se despeja ΔT se obtiene

ΔT = Q _____ c middot m = 200 640 cal ___________________ 1 cal g ordmC middot 20 000 g

= 10 ordmC

La temperatura del agua aumenta en 10 ordmC


Determinacioacuten del calor especiacutefico de un metal

Materiales

Un termo o sistema aislado (como los recipientes para conservar la comida) con un termoacutemetro 200 g de agua a temperatura ambiente por ejemplo 20 ordmC 70 g de cobre o de alguacuten otro metal Un calentador eleacutectrico de inmersioacuten de 500 600 W Un recipiente de vidrio (tipo Pyrex) Pinzas de madera Vasos de precipitado o probetas graduadas Una balanza

Procedimiento1 Midan con la balanza la masa de agua a temperatura ambiente necesaria para realizar este experimento

2 Coloquen el agua a temperatura ambiente dentro del termo

3 Midan usando la balanza la masa del trozo de cobre

4 Calienten el trozo de cobre dentro de un recipiente de vidrio (tipo Pyrex) con agua hasta 100 ordmC en ese caso el cobre tendraacute la misma temperatura

5 Extraigan con las pinzas de madera raacutepidamente la masa de cobre y coloacutequenla dentro del termo con el agua a temperatura ambiente

6 Mezclen los contenidos del termo para asegurarse la obtencioacuten de una temperatura uniforme

7 Efectuacuteen la lectura de la temperatura de equilibrio

8 Realicen los caacutelculos necesarios para obtener el calor especiacutefico del cobre

Contesten las siguientes consignas

a Expliquen en teacuterminos fiacutesicos queacute sucedioacute en esta mezcla de sustancias dentro del termo

b iquestQueacute calor especiacutefico obtuvieron

c Comparen con la tabla de valores aportada en este capiacutetulo iquestCoincide con el registrado

d Si no coincide iquesta queacute factores atribuyen las diferencias entre los resultados obtenidos

e iquestCoacutemo podriacutean mejorar estos resultados Propongan algunas hipoacutetesis para optimizar el disentildeo experimental


4 En un caloriacutemetro hay 200 g de agua a 20 degC Se agregan 100 g de agua y se obtiene una temperatura de equilibrio de 30 degC Calculen la temperatura de la masa de agua agregada

5 Se toma un trozo de 50 g de un metal desconocido a 100 degC y se lo coloca en un caloriacutemetro en el que hay 150 g de agua a 20 degC El sistema llega a una temperatura de equilibrio de 253 degC A partir de los datos de la tabla de la paacutegina 151 determinen de queacute metal podriacutea ser el trozo analizado

6 Se colocan dentro de un horno de microondas dos vasos ideacutenticos Uno contiene 100 g de agua y el otro 100 g de alcohol ambos a una temperatura de 15 degC Al hacer fun-cionar el horno durante medio minuto suministra a cada uno de ellos 1500 caloriacuteas Determinen las temperaturas finales del agua y del alcohol

7 Se colocan en un horno dos cubos de iguales masas uno de aluminio y el otro de plomo a iguales temperaturas de 20 ordmC Al encenderse el horno iquestcuaacutel de ellos alcanzaraacute primero la temperatura de 150 ordmC Justifiquen su respuesta

aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153


La transmisioacuten de energiacutea por diferencia de temperatura entre cuerpos o sistemas que

interactuacutean entre siacute se produce a traveacutes de diferentes procesos como la conduccioacuten o la

conveccioacuten

Conduccioacuten

Si se coloca un extremo de una cuchara de aluminio en contacto con una hornalla

encendida de la cocina raacutepidamente se advierte que el calor se transmite hasta el otro

extremo

En el sector de la cuchara en contacto con el fuego se produce un aumento de la

temperatura que hace que las partiacuteculas comiencen a vibrar con mayor energiacutea cineacutetica

(energiacutea de movimiento) y esta energiacutea se transfiere a las restantes partiacuteculas de la

regioacuten de menor temperatura

Esta transferencia de energiacutea sin desplazamiento de materia desde zonas de un cuerpo que

se encuentra a mayor temperatura a las de menor temperatura se denomina conduccioacuten

Algunos materiales presentan la propiedad de ser mejores conductores del calor que

otros Los malos conductores del calor se denominan aislantes (aunque cabe aclarar que

la aislacioacuten nunca es perfecta)

Los metales en general son mejores conductores del calor que otros materiales como

la madera el vidrio el corcho el telgopor etc

Es por eso que por ejemplo se suele usar madera en los mangos de los utensilios de

cocina para minimizar la transferencia de calor y evitar quemaduras en la piel

El corcho el telgopor la lana de vidrio son utilizados en las construcciones de viviendas como aislantes del

calor y para mantener una temperatura ambiente agradable Algunos de estos materiales son bastante

porosos lo que implica que tienen espacios con mayor cantidad de aire que es un buen aislante

Se denomina conduccioacuten a la transferencia de

energiacutea sin desplazamiento de materia de un cuerpo que se encuentra a mayor temperatura a otro que se encuentra a menor temperaturaSe llama aislantes a los materiales que son malos conductores de calor

Lana de vidrio Corcho

Tambieacuten algunas prendas de abrigo como las cam-

peras o los cubrecamas utilizan dos recubrimien-

tos entre los cuales se colocan algunos materiales

porosos como goma espuma plumas telas entra-

madas que contienen una buena cantidad de aire

que permite la aislacioacuten teacutermica del medio

Telgopor Vidrio


iquestDe queacute factores depende la transferencia de calor por conduccioacuten en los materiales soacuteli-

dos iquestSe puede calcular

No todos los materiales conducen el calor de igual forma La conductividad teacutermica es

una medida de a capacidad de conducir el calor de cada material

Cuando una persona se encuentra en una habitacioacuten cuya temperatura ambiente es

por ejemplo 20 degC y toca con una mano un cenicero de cobre y con la otra un mantel tie-

ne la sensacioacuten de que el cenicero estaacute maacutes friacuteo que el mantel Esto

ocurre dado que como el cobre es un buen conductor teacutermico el

calor entregado por la mano a la zona de contacto del material

se transmite raacutepidamente al resto del objeto En cambio como

el mantel no es un buen conductor teacutermico cuando se lo toca

la transferencia de calor al resto del material es muy lenta la

temperatura de la zona de contacto aumenta hasta equiparar-

se con la piel y esto da la sensacioacuten de estar maacutes caliente

El caacutelculo es por lo general complica-

do Pero si la transferencia de calor se

produce en una sola direccioacuten y la tem-

peratura variacutea solo en esa direccioacuten se

simplifica Por ejemplo si se considera

un vidrio plano (como el de una venta-

na) se puede conocer queacute cantidad de

energiacutea transferida a traveacutes del vidrio va desde la superficie o cara de mayor temperatura

hacia la de menor temperatura Para esto es necesario tener en cuenta el tipo de vidrio

ya que no todos tienen la misma conductividad teacutermica

La cantidad de calor que se transmite por unidad de tiempo en este caso se puede

simbolizar mediante la siguiente expresioacuten matemaacutetica

Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx

donde τ es el tiempo (para no confundirlo con T de temperatura) Q ___ Δ τ es la cantidad

de calor transmitida a traveacutes del vidrio por unidad de tiempo K es el coeficiente de

conductividad teacutermica que depende del material en este caso del vidrio S es la

superficie perpendicular a la direccioacuten de propagacioacuten y ΔT ___ Δx la variacioacuten de tempera-

tura entre las caras dividida por el espesor del vidrio

Se puede decir entonces que

la cantidad de calor que atraviesa

por unidad de tiempo una placa

de vidrio es mayor cuanto mayor

sea la superficie considerada y la

variacioacuten de temperatura entre sus

caras y cuanto menor sea el espe-

sor o distancia entre dichas caras

Algunos materiales conducen el calor

con mayor facilidad que otros asiacute los metales tienen alta conductividad teacutermica compararada por ejemplo con la capacidad de transmitir el calor de la madera algunos plaacutesticos ceraacutemicas etcLa conductividad teacutermica del cobre es de 330 kcalm middot h middot K la de la madera es de 01 a 03 kcalm middot h middot K y la del telgopor 003 kcalm middot h middot K

155

Conveccioacuten

Se si desea colocar estufas en las habitaciones de una casa para calefaccionarla hay que deci-

dir cuaacutel es el lugar maacutes adecuado para que se aproveche la energiacutea de la mejor manera posible

Es necesario tener en cuenta no solo las dimensiones de las habitaciones que se

desean calefaccionar sino tambieacuten el fenoacutemeno fiacutesico que se denomina transmisioacuten de

calor por conveccioacuten

La masa de aire cercana a la estufa aumenta su

temperatura por lo cual el aire se torna menos denso

que el resto de aire alejado de la estufa

Se origina asiacute un movimiento ascendente y des-

cendente de la masa de aire y se generan las deno-

minadas corrientes convectivas con un permanente

desplazamiento de materia

Este fenoacutemeno se puede observar tambieacuten en las

capas de aire que rodean la Tierra que provocan cam-

bios climaacuteticos seguacuten sus caracteriacutesticas Estas masas

de aire pueden ser maacutes caacutelidas en ciertas zonas que en

otras maacutes huacutemedas (por contener mayor cantidad de

vapor de agua) maacutes secas de mayor o menor presioacuten

La temperatura del aire puede ser influida por la propiedad de la superficie terrestre

hecho que es muy relevante para algunos estudios metereoloacutegicos

Estas corrientes convectivas que naturalmente se forman en la

atmoacutesfera son factores que tienen en cuenta por ejemplo las aves los

aladeltistas y otros deportistas que aprovechan las condiciones del aire

para elevarse Esto ocurre dado que al encontrarse con una masa de aire

caliente ascienden con maacutes facilidad y de esta forma ldquoahorranrdquo energiacutea

y pueden mantenerse en vuelo planeando sin tanto esfuerzo

La conveccioacuten se produce tanto en los gases como en los liacutequidos

Es sencillo observar que cuando se calienta agua en alguacuten recipiente

de vidrio transparente se produce

un movimiento ascendente desde la

parte inferior en contacto con la lla-

ma de fuego hacia la parte superior del recipiente

La masa liacutequida de mayor temperatura se dilata

por lo que disminuye su densidad asciende dentro del

recipiente y tiende a desplazar hacia la parte inferior

a la masa de agua liacutequida de menor temperatura

iquestOtra forma de transmisioacuten del calor

Algunos cientiacuteficos consideran que maacutes que una forma de transmisioacuten del calor la

radiacioacuten a la que ya se ha hecho referencia anteriormente implica una manera de inter-

cambio de energiacutea maacutes general

Esta transferencia de energiacutea no se da por intercambio de calor entre cuerpos que se

encuentran a distintas temperaturas ni por trabajo Involucran transferencias de energiacutea

por medio de ondas electromagneacuteticas Asiacute por ejemplo entre dos antenas se transfiere

energiacutea por radiacioacuten


aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

Materiales Tubo de ensayo Trocitos de hielo Una moneda Agua Mechero o calentador

Procedimiento1 Coloquen en el tubo de ensayo los trocitos de hielo cubiertos por la moneda

2Agreguen un poco de agua

3 Acerquen la parte superior del tubo al mechero o calentador

Resuelvan las siguientes consignas

a iquestQueacute ocurre cuando el agua hierve

b Describan este fenoacutemeno en teacuterminos fiacutesicos

Corrientes convectivas en liacutequidos

Materiales Agua Recipiente Trocitos de tiza de color o yerba mate Mechero o calentador

Procedimiento1 Coloquen agua en un recipiente

2 Agreguen trocitos de tiza de color o un poco de yerba mate

3 Coloquen el recipiente al fuego

hasta que hierva el agua




Materiales Dos latitas de gaseosa vaciacuteas Un poco de agua Pintura o cartulina negra Mechero o calentador Termoacutemetro

Procedimiento1 Tomen una de las latas y piacutentenla de negro o foacuterrenla con la cartulina negra

2 Anoten la temperatura inicial del agua

3 Coloquen la misma cantidad de agua en las dos latas

4 Pongan a calentar las dos latas a igual distancia del fuego

5 Controlen la temperatura del agua en cada lata cada 10 minutos


a iquestCoinciden los registros de temperatura de ambas latas

b iquestPor queacute Justifiquen su respuesta

iquestEl agua es un buen conductor teacutermico

Transmisioacuten de energiacutea por radiacioacuten

157


Los materiales se presentan baacutesicamente en tres estados soacutelido liacutequido y gaseoso

Estos estados no son una caracteriacutestica invariable de los cuerpos ya que pueden modifi-

carse por ejemplo si se variacutea la temperatura y la presioacuten a la que estaacuten sometidos dichos

cuerpos Por ejemplo se puede fundir hierro si se lleva su temperatura a maacutes de 1500 degC

Una caracteriacutestica de los liacutequidos es la relativa libertad de movimiento de sus moleacute-

culas Si se suministra calor a un liacutequido y se logra aumentar la temperatura tambieacuten

aumentaraacute el movimiento de sus moleacuteculas las que pueden escapar de la superficie liacutequi-

da Este proceso que se da en la superficie del liacutequido se llama evaporacioacuten y puede ocu-

rrir a cualquier temperatura

A medida que aumenta la temperatura se modifica la estructura de enlace entre las

moleacuteculas Ellas no pueden mantenerse lo suficientemente cerca entre siacute para que la sus-

tancia continuacutee liacutequida lo que provoca que las moleacuteculas escapen auacuten maacutes faacutecilmente al

aire Este es el fenoacutemeno de ebullicioacuten y es conveniente resaltar que la temperatura en

la que este proceso ocurre llamada temperatura de ebullicioacuten se mantendraacute estable en

determinadas condiciones de presioacuten

Todo este proceso corresponde al cambio de estado denominado vaporizacioacuten

Cada sustancia tiene su propio punto de ebullicioacuten punto de fusioacuten y punto de solidi-

ficacioacuten que corresponden a las temperaturas y presiones en que se producen los cambios

de estado

El ciclo del agua o ciclo hidroloacutegico

Es muy comuacuten ejemplificar los cambios de estado con el agua para lo que suele apro-

vecharse el llamado ciclo hidroloacutegico o ciclo del agua que se produce en la naturaleza y

en el que se diferencian los siguientes fenoacutemenos

El agua se evapora continuamente pasando de estado liacutequido a gaseoso

Las nubes estaacuten formadas por pequentildeas gotas de agua liacutequida que ascienden por las

corrientes de aire

La lluvia se produce cuando se forman gotas maacutes gran-

des que precipitan

La nieve y el granizo se for-

man cuando la temperatura es

muy baja y se solidifican las

gotas de agua liacutequida

La niebla se produce en

lugares con altos porcentajes de

humedad y trae aparejada una

disminucioacuten en las temperatu-

ras

El rociacuteo o la escarcha se

producen por la condensacioacuten o

solidificacioacuten del agua de la atmoacutes-

fera debido a las marcadas diferencias

de temperatura entre el diacutea y la noche

Las posibles transformaciones de un

estado a otro son las siguientes

FusioacutenVaporizacioacuten

Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten

SolidificacioacutenCondensacioacuten

Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo

PrecipitacioacutenEvaporacioacuten

Corriente subterraacutenea

Infiltracioacuten


Condensacioacuten

Accioacuten del viento

Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten


Calor de fusioacuten y calor latente de vaporizacioacuten

Cada cambio de estado se acompantildea de un intercambio de energiacutea entre el sistema y

el medio exterior Por ejemplo se necesita energiacutea para fundir el hielo De esta forma se

pueden contrarrestar los efectos de las fuerzas que mantienen las moleacuteculas de agua en

posicioacuten fija en el soacutelido

Si la moleacuteculas de un soacutelido absorben suficiente energiacutea es posible que las fuerzas de

atraccioacuten entre moleacuteculas ya no puedan mantener su unioacuten entonces se produce el pasaje

de estado soacutelido a liacutequido

La vaporizacioacuten tambieacuten necesita energiacutea y sucede algo similar con las fuerzas de

atraccioacuten que mantienen las moleacuteculas cercanas entre siacute en la superficie del liacutequido

Un aumento de energiacutea pude ocasionar que las moleacuteculas escapen del liacutequido para

transformarse en moleacuteculas de vapor

En la medida en que aumentan las fuerzas intermoleculares la cantidad de energiacutea

necesaria para generar un cambio de fase tambieacuten se incrementa

En otros casos para poder cambiar de estado el sistema tiene que ceder energiacutea al

medio Por ejemplo el agua liacutequida debe ceder calor al medio para solidificarse

Se denomina calor latente de vaporizacioacuten a la energiacutea intercambiada por unidad de

masa para producir ese cambio de estado

Por ejemplo cada gramo de agua liacutequida a 100 ordmC y presioacuten normal debe absorber 540 cal

para convertirse en un gramo de agua en estado de vapor a la misma temperatura

La evaporacioacuten se acompantildea de un efecto de enfriamiento en la medida que el agua se

evapora absorbe calor del cuerpo del cual se evapora

El alto calor latente de vaporizacioacuten del agua 540 calg permite el enfriamiento de

las plantas por evaporacioacuten desde la superficie foliar las que reciben gran cantidad de

calor por efecto de la radiacioacuten solar La transpiracioacuten es un importante fenoacutemeno en la

regulacioacuten de la temperatura de muchos seres vivos

El calor latente de fusioacuten del hielo es de 80 calg esto significa que cada gramo de

hielo a 0 ordmC debe absorber 80 cal para convertirse en un gramo de agua liacutequida a 0 ordmC

De manera anaacuteloga al ceder 80 cal cada gramo de agua liacutequida se transforma en hielo

sin modificarse la temperatura

Se puede decir que el calor latente l indica una medida de la cantidad de calor por uni-

dad de masa que se necesita para cambiar de estado sin modificar la temperatura

Esto puede expresarse mediante la siguiente foacutermula

l = Q __ m o lo que es equivalente Q = l middot m

donde l es el calor latente Q es el calor y m la masa del cuerpo

SustanciaPtode fusioacuten

(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)

Ptode ebullicioacuten

(ordmC)

Calor de vaporizacioacuten

(calg)

Hidroacutegeno -2591 139 -2627 1067

Oxiacutegeno -2184 33 -1830 51

Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD

La historia la tradicioacuten y las modas arquitectoacutenicas contribuyen a determinar la forma y el tipo de las construcciones iquestCon queacute materiales se construye una casa iquestPor queacute para un determinado uso y funcioacuten se requieren distintos tipos de materialesEn los uacuteltimos antildeos la preocupacioacuten de los arquitectos y tambieacuten de los cientiacuteficos a la hora de proyectar un edificio se manifiesta en la obtencioacuten y aprovechamiento de los materiales con el fin de optimizar el uso de energiacutea en las viviendasLa sociedad moderna requiere grandes cantidades de energiacutea para su funcionamiento normal pero es importante reflexionar sobre el uso oacuteptimo y racional de las fuentes de energiacutea como el carboacuten el gas natural el petroacuteleo y todos sus derivados ya que no son renovablesSe estima que el petroacuteleo y el gas natural alcanzaraacuten para unos 50 a 100 antildeos maacutes mientras que el carboacuten para unos 200 a 300 antildeos maacutesMantener las viviendas calefaccionadas durante el invierno forma parte del bienestar de las personas y optimizar la energiacutea disponible en una casa depende del

cuidado de los recursos utilizados para este finEs importante tener una adecuada aislacioacuten teacutermica en todos los lugares posibles de fuga o peacuterdida de calor sobre todo del techo dado que el aire caliente es maacutes liviano y tiende a subir Existen actualmente en el comercio variedades de aislantes teacutermicos que reducen esas peacuterdidas y permiten ahorrar energiacutea Entre ellos el telgopor

las maderas los plaacutesticos las planchas de corcho las fibras de vidrio los ladrillos huecos refractarios etciquestCuaacuteles son los intercambios de energiacutea en forma de calor que se dan en una casaiquestCuaacutenta energiacutea se transfiere al exteriorEn una casa tiacutepica se disipa calor al exterior seguacuten se muestra en el siguiente esquema

El intercambio de calor en una casaEl hombre puede vivir en diversas regiones de la Tierra desde los troacutepicos hasta los polos en los bosques y en el desierto en las llanuras o montantildeas Aun cuando las condiciones cli-maacuteticas resulten hostiles el ser humano disentildea y construye sus viviendas para protegerse de las inclemencias del tiempo aprovechando los materiales de la zona

Un 35 a traveacutes de las ventanas por

conduccioacuten y radiacioacuten

Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere

a traveacutes del techo

por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas

Un 15 por conduccioacuten a

traveacutes del suelo


CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD

El tipo de material empleado

La energiacutea en forma de calor que se transfiere por segundo desde cualquier habitacioacuten a otra se puede calcular mediante la siguiente expresioacuten que es similar a la presentada en conductividad teacutermica

P = K middot S middot Δt donde P es la energiacutea en forma de calor transmitida por unidad de tiempo Δt es la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior de la habitacioacuten S es la superficie de los materiales que componen la habitacioacuten y K es un coeficiente caracteriacutestico del material utilizadoLos profesionales utilizan tablas con los valores K de algunas estructuras utilizadas habitualmente en la construccioacuten de una casa como las de la tabla

Luego de la lectura del textoa Sugieran posibles soluciones para prevenir las transfe-rencias de energiacutea desde el interior de las viviendas hacia el exteriorb Confeccionen una lista de las partes de una casa que pueden llevar aislantes teacutermicos y averiguumlen con queacute materiales estaacuten fabricados

c Realicen un disentildeo experimental para calcular la ener-giacutea que se transfiere del interior al exterior de su casad Describan sus disentildeos y busquen informacioacuten sobre uso de materiales en la construccioacuten de viviendas seguacuten sus propiedades y usos

aACTIVIDADES

iquestDe queacute depende la mayor o menor cantidad de energiacutea transferida

Los arquitectos e ingenieros consideran que la transferencias de energiacutea desde el interior hacia el exterior dependen fundamentalmente de los siguientes factores

La diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la habitacioacuten Cuanto mayor es esta diferencia mayor es el flujo de energiacutea y maacutes raacutepido se produce el intercambio

Las superficies de los distintos materiales que componen la habitacioacuten Cuanto mayor es la superficie mayor transferencia de energiacutea al exterior

Espuma aislante Muro de ladrillos Tejas para techo

Casa construida

Tipos de estructuraValores K

(w ( m 2 ordmC))

Techo de tejas sin aislamiento

22

Techo de tejas con aislamiento 045

Ventanas con vidrio de 6 mm 56

Ventanas con vidrios dobles con 20 mm de separacioacuten

28

Pared de ladrillos con yeso (114 mm) 1324

Doble pared de ladrillos con caacutemara de aire de 280 mm

17

Doble pared de ladrillos con aislamiento en el

06

Piso de ceraacutemica sobre viguetas 42

Piso de madera sobre viguetas 17

161

IDEAS BAacuteSICAS DE LA UNIDAD

La temperatura es una variable de estado del cuerpo relacionada con la energiacutea cineacutetica

del movimiento de sus partiacuteculas

Los cuerpos no tienen friacuteo ni calor tienen bajas o altas temperaturas

Un termoacutemetro es un instrumento que se utiliza para medir la temperatura

Generalmente los cuerpos se dilatan cuando aumenta su temperatura y se contraen cuan-

do disminuye su temperatura

Se denomina calor a la forma de intercambio de energiacutea entre dos cuerpos de distintas

temperaturas que se ponen en contacto teacutermico

La transferencia de calor se da espontaacuteneamente desde el cuerpo de mayor temperatura al

de menor temperatura

Dos cuerpos de distintas temperaturas que intercambian energiacutea logran el equilibrio teacutermi-

co cuando equiparan sus temperaturas

El calor especiacutefico o capacidad caloriacutefica especiacutefica c de una sustancia es la cantidad de

calor necesaria para variar su temperatura en una unidad por unidad de masa

El calor se propaga por tres formas baacutesicas conduccioacuten conveccioacuten y radiacioacuten

La conduccioacuten se produce cuando se transfiere energiacutea en forma de calor desde las moleacute-

culas o partiacuteculas que se encuentran en zonas de mayor temperatura a las que se encuentran

en zonas de menor de temperatura sin desplazamiento de materia

En los liacutequidos y gases se generan corrientes convectivas con desplazamiento de materia

A los malos conductores del calor se los llama aislantes teacutermicos

T C = 5 ordmC ____ 9 ordmC

( T F ndash 32 ordmC) Escala Celcius

T F = 32 ordmF + 9 ordmF ____ 5 ordmC

T C Escala Farenheit

T K = 27315 + T C Escala termomeacutetrica

ΔL = L o ∙ α ∙ Δt Dilatacioacuten liacuteneal

Q = c ∙ m ∙Δt Calorimetriacutea

Q ___ Δt = K ∙ S ∙ Δt ___ Δx Cantidad de calor que se transfiere

por conduccioacuten de un soacutelido

Foacutermulas


ACTIVIDADES DE INTEGRACIOacuteN1 Si se colocan 1000 g de agua en un recipiente y 2000 g de agua

en otro ambos a 20 degC y se les entrega igual cantidad de calor en

iguales condiciones de presioacuten normal iquestalcanzaraacuten el mismo punto

de ebullicioacuten iquestPor queacute

2 iquestPor queacute algunos vidrios como los llamados Pyrex no se rompen

cuando se someten a elevadas temperaturas

3 iquestQueacute ocurririacutea si usamos un termoacutemetro de mercurio contenido en

un recipiente cuyo coeficiente de dilatacioacuten fuera similar al del mer-

curio

4 iquestPor queacute el agua no se emplea como sustancia termomeacutetrica

5 Si colocan en un horno dos cuerpos de igual masa pero diferente

calor especiacutefico iquestcuaacutel alcanzaraacute primero la temperatura del horno

iquestPor queacute

6 iquestPor queacute generalmente las estufas y radiadores se colocan en la

parte inferior de la pared

7 Los habitantes del desierto suelen cubrirse con varias capas de

telas a modo de tuacutenicas por lo general claras iquestPor queacute razoacuten se

cubren tanto

8 Si se saca un recipiente del horno con un trozo de tela mojado es

probable que se sienta maacutes ldquocalienterdquo que si lo tomamos con una tela

seca iquestQueacute explicacioacuten fiacutesica tiene este hecho

9 Algunos alimentos que compramos en los negocios de venta al

puacuteblico como restaurantes se colocan en recipientes aislantes iquestPor

queacute iquestDe queacute material estaacuten hechos estos recipientes

10 iquestQueacute funcioacuten cumple un termo Justifiquen sus respuestas en

teacuterminos fiacutesicos

11 La temperatura de un diacutea de invierno en la Antaacutertida puede ser

inferior a ndash50 ordmC iquestA cuaacutentos grados Fahrenheit corresponde

12 Un termoacutemetro estaacute graduado en una escala degX tal que 20 degC

corresponden a 30 degX y 120 degC corresponden a 300 degX iquestCuaacutel es el

valor en la escala degX que corresponde a 50 degC Justifiquen sus res-

puestas

13 iquestQueacute cantidad de calor absorbe un cuerpo de 50 g de hierro que

se encuentra a una temperatura de 25 ordmC cuando su temperatura

aumenta a 100 ordmC

14 Calculen el calor especiacutefico de una sustancia sabiendo que una

masa de 10 g absorbe 250 caloriacuteas cuando su temperatura variacutea 200

ordmC

15 Una dieta normal para una persona adulta en actividad es de

aproximadamente 2500 kcal diarias iquestA cuaacutentos joule equivale este

valor energeacutetico

16 Se mezclan 50 g de agua a 30 ordmC con 25 g de agua a 20 ordmC en un

recipiente aislado iquestQueacute temperatura final tiene esa mezcla

17 La longitud de un cable de acero es de 40 m a 22 degC Determinen

su longitud en un diacutea en que la temperatura es de 34 degC Consulten

la tabla de coeficientes de dilatacioacuten lineal de la paacutegina 146

18 Una barra de metal de longitud L o a 0 degC sufre un aumento de

longitud de un centeacutesimo de su longitud inicial cuando su tempera-

tura es de 500 degC iquestCuaacutel es el coeficiente de dilatacioacuten del metal

19 iquestCoacutemo podriacutean comprobar que la cantidad de calor que inter-

cambia un cuerpo para modificar su temperatura depende de la

masa del cuerpo Disentildeen un experimento descriacutebanlo y justifiquen

sus hipoacutetesis

20 Seguacuten la teoriacutea del caloacuterico el calor era considerado como una

sustancialidad de los cuerpos Teniendo en cuenta esta teoriacutea dise-

ntildeen un experimento que permita comprobar o refutar la siguiente

hipoacutetesis ldquoEl calor que tienen los cuerpos pesardquo

21 El valor caloacuterico de una barra de 100 g de chocolate es 550 kcal Supongan que se utilizara toda esa energiacutea para elevar la tempera-tura del agua desde los 15 ordmC con que sale de la canilla hasta 100 ordmC iquestcuaacutenta agua se podriacutea calentar

22 Se le suministra a un cuerpo de masa m de cierto material energiacutea por valor de 100 joule y el cuerpo incrementa su tempe-ratura en Δt iquestCuaacutenta energiacutea habraacute que suministrarle a un cuerpo del miso material cuya masa es el triple de la del primero para que el aumento de temperatura sea la mitad que en el primer caso

163

AUTOEVALUACIOacuteNDeterminen si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F) Justifiquen

en cada caso

1 La temperatura es una medida del grado de calor que tienen los cuerpos

2 Existe un liacutemite para el descenso de la temperatura y es el 0 grado absoluto

3Masas iguales de diferentes sustancias a iguales temperaturas requieren

distintas cantidades de calor para alcanzar una misma temperatura

4La sensacioacuten teacutermica que proporciona la piel es una variable muy precisa si se

quiere conocer la temperatura de alguacuten objeto

5 El friacuteo significa en teacuterminos fiacutesicos que el cuerpo no tiene calor

6El calor es la energiacutea que intercambian los cuerpos que se encuentran a distinta

temperatura

7El calor se transfiere espontaacuteneamente desde los cuerpos a menor temperatura

hacia los de mayor temperatura

8Siempre que varios cuerpos a distintas temperaturas se pongan en contacto

teacutermico suficiente tiempo se logra una temperatura de equilibrio

9 La radiacioacuten es el intercambio de energiacutea en forma de calor

10 La energiacutea no se propaga en el vaciacuteo

11 No todas las sustancia absorben o ceden calor de igual forma

12 La dilatacioacuten es un fenoacutemeno que se da solo en los soacutelidos

13 En la propagacioacuten del calor por conduccioacuten se desplaza materia

14La capacidad caloriacutefica de una sustancia es la cantidad de calor necesaria por

unidad de masa para variar su temperatura un grado Celsius

15Cuando los liacutequidos y los gases se dilatan aumentan su densidad ascienden y

desplazan materia a menor temperatura

16 El aire es un buen conductor del calor

17Los materiales aislantes son aquellos que minimizan el intercambio de energiacutea

con el medio

18Para que se produzca un cambio de estado en la materia es necesario aumentar

su temperatura

19El punto de ebullicioacuten del agua en condiciones normales de presioacuten y

temperatura es 100 ordmC Variando estas condiciones este punto puede cambiar

20 El agua en estado liacutequido absorbe calor del medio para solidificarse

141

Temperatura

La palabra temperatura es muy familiar para todos pero es necesario precisar en teacuter-

minos cientiacuteficos este concepto para diferenciarlo del concepto de calor

A nuestro alrededor existen muchos cuerpos u objetos formados por distintos tipos de

materiales Cada uno de estos materiales puede caracterizarse si se analizan sus propieda-

des La madera el plaacutestico los metales el cemento el papel etc son distintos tipos de

materiales con diferentes caracteriacutesticas propias (densidad punto de fusioacuten resistencia

etc) En teacuterminos quiacutemicos los materiales puede clasificarse y estudiarse de acuerdo con

los elementos que los componen

Para analizar las caracteriacutesticas de un cuerpo o de una sustancia es necesario conocer

ciertos paraacutemetros o variables de estado que de alguna forma permiten determinar sus pro-

piedades

Un cuerpo o una sustancia estaacuten formados por materia Eacutesta a su vez estaacute formada por

partiacuteculas que estaacuten en permanente movimiento Cuanto maacutes raacutepido se muevan mayor

seraacute la temperatura del cuerpo o de la sustancia

La temperatura es entonces una variable de estado de la materia relacionada con la

energiacutea cineacutetica promedio de sus partiacuteculas

Conocer la temperatura de un cuerpo o una sustancia asiacute como tambieacuten otras varia-

bles de estado como la presioacuten la densidad el punto de ebullicioacuten la resistencia eleacutec-

trica la resistividad o la conductividad aporta mayor informacioacuten sobre sus propiedades

fiacutesicas Es importante remarcar entonces que los cuerpos no tienen calor ni friacuteo sino una

determinada temperatura que los caracteriza y que si este paraacutemetro variacutea pueden modi-

ficarse algunas de sus propiedades

El Glaciar Perito Moreno Provincia de

Santa Cruz

La temperatura es una magnitud que se relaciona

con la velocidad promedio del movimiento molecular de la materia Cuanto mayor es el movimiento de sus moleacuteculas mayor es la energiacutea cineacutetica (energiacutea de movimiento) ya que estas moleacuteculas se trasladan y rotan con mayor raacutepidez En este caso tambieacuten la temperatura es mayor

























Escala Fahrenheit







Escala Celsius








T C

_____ 100ordmC

= T F


5 degC T C




Materiales


Procedimiento





preguntas




aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

143

Escala Kelvin















T K = 27315 degC + T C


escala Kelvin





















aACTIVIDADES














Las termocuplas

























permiten medir la

temperatura en

grados Celsius y en

grados Farenheit

145

Dilatacioacuten

























Procedimiento








aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES





ndash10 degC

0 degC

4 degC













ΔV = V o γ ΔT








ΔL = L o α ΔT






















materiales



Plata 20 10 ndash5

Oro 15 10 ndash5

Invar 004 10 ndash5

Plomo 30 10 ndash5

Zinc 26 10 ndash5

Hielo 51 10 ndash5



Cobre 17 10 ndash5


Hierro 12 10 ndash5


Acero 12 10 ndash5

147








ces 0018 m

Calor


































Radiacioacuten




un cuerpo a otro El

Sol es una fuente




el planeta Tierra

Gas de efecto

invernadero




terrestre

Absorcioacuten

por las

nubes


absorbida

Radiacioacuten

solar


reflejada



Por trabajo










Por radiacioacuten





fuerzas ni calor

















149























Calorimetriacutea














































Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




























Escala Fahrenheit







Escala Celsius








T C

_____ 100ordmC

= T F


5 degC T C




Materiales


Procedimiento





preguntas




aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

143

Escala Kelvin















T K = 27315 degC + T C


escala Kelvin





















aACTIVIDADES














Las termocuplas

























permiten medir la

temperatura en

grados Celsius y en

grados Farenheit

145

Dilatacioacuten

























Procedimiento








aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES





ndash10 degC

0 degC

4 degC













ΔV = V o γ ΔT








ΔL = L o α ΔT






















materiales



Plata 20 10 ndash5

Oro 15 10 ndash5

Invar 004 10 ndash5

Plomo 30 10 ndash5

Zinc 26 10 ndash5

Hielo 51 10 ndash5



Cobre 17 10 ndash5


Hierro 12 10 ndash5


Acero 12 10 ndash5

147








ces 0018 m

Calor


































Radiacioacuten




un cuerpo a otro El

Sol es una fuente




el planeta Tierra

Gas de efecto

invernadero




terrestre

Absorcioacuten

por las

nubes


absorbida

Radiacioacuten

solar


reflejada



Por trabajo










Por radiacioacuten





fuerzas ni calor

















149























Calorimetriacutea














































Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




143

Escala Kelvin















T K = 27315 degC + T C


escala Kelvin





















aACTIVIDADES














Las termocuplas

























permiten medir la

temperatura en

grados Celsius y en

grados Farenheit

145

Dilatacioacuten

























Procedimiento








aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES





ndash10 degC

0 degC

4 degC













ΔV = V o γ ΔT








ΔL = L o α ΔT






















materiales



Plata 20 10 ndash5

Oro 15 10 ndash5

Invar 004 10 ndash5

Plomo 30 10 ndash5

Zinc 26 10 ndash5

Hielo 51 10 ndash5



Cobre 17 10 ndash5


Hierro 12 10 ndash5


Acero 12 10 ndash5

147








ces 0018 m

Calor


































Radiacioacuten




un cuerpo a otro El

Sol es una fuente




el planeta Tierra

Gas de efecto

invernadero




terrestre

Absorcioacuten

por las

nubes


absorbida

Radiacioacuten

solar


reflejada



Por trabajo










Por radiacioacuten





fuerzas ni calor

















149























Calorimetriacutea














































Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura

















Las termocuplas

























permiten medir la

temperatura en

grados Celsius y en

grados Farenheit

145

Dilatacioacuten

























Procedimiento








aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES





ndash10 degC

0 degC

4 degC













ΔV = V o γ ΔT








ΔL = L o α ΔT






















materiales



Plata 20 10 ndash5

Oro 15 10 ndash5

Invar 004 10 ndash5

Plomo 30 10 ndash5

Zinc 26 10 ndash5

Hielo 51 10 ndash5



Cobre 17 10 ndash5


Hierro 12 10 ndash5


Acero 12 10 ndash5

147








ces 0018 m

Calor


































Radiacioacuten




un cuerpo a otro El

Sol es una fuente




el planeta Tierra

Gas de efecto

invernadero




terrestre

Absorcioacuten

por las

nubes


absorbida

Radiacioacuten

solar


reflejada



Por trabajo










Por radiacioacuten





fuerzas ni calor

















149























Calorimetriacutea














































Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




145

Dilatacioacuten

























Procedimiento








aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES





ndash10 degC

0 degC

4 degC













ΔV = V o γ ΔT








ΔL = L o α ΔT






















materiales



Plata 20 10 ndash5

Oro 15 10 ndash5

Invar 004 10 ndash5

Plomo 30 10 ndash5

Zinc 26 10 ndash5

Hielo 51 10 ndash5



Cobre 17 10 ndash5


Hierro 12 10 ndash5


Acero 12 10 ndash5

147








ces 0018 m

Calor


































Radiacioacuten




un cuerpo a otro El

Sol es una fuente




el planeta Tierra

Gas de efecto

invernadero




terrestre

Absorcioacuten

por las

nubes


absorbida

Radiacioacuten

solar


reflejada



Por trabajo










Por radiacioacuten





fuerzas ni calor

















149























Calorimetriacutea














































Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura
















ΔV = V o γ ΔT








ΔL = L o α ΔT






















materiales



Plata 20 10 ndash5

Oro 15 10 ndash5

Invar 004 10 ndash5

Plomo 30 10 ndash5

Zinc 26 10 ndash5

Hielo 51 10 ndash5



Cobre 17 10 ndash5


Hierro 12 10 ndash5


Acero 12 10 ndash5

147








ces 0018 m

Calor


































Radiacioacuten




un cuerpo a otro El

Sol es una fuente




el planeta Tierra

Gas de efecto

invernadero




terrestre

Absorcioacuten

por las

nubes


absorbida

Radiacioacuten

solar


reflejada



Por trabajo










Por radiacioacuten





fuerzas ni calor

















149























Calorimetriacutea














































Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




147








ces 0018 m

Calor


































Radiacioacuten




un cuerpo a otro El

Sol es una fuente




el planeta Tierra

Gas de efecto

invernadero




terrestre

Absorcioacuten

por las

nubes


absorbida

Radiacioacuten

solar


reflejada



Por trabajo










Por radiacioacuten





fuerzas ni calor

















149























Calorimetriacutea














































Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura





Radiacioacuten




un cuerpo a otro El

Sol es una fuente




el planeta Tierra

Gas de efecto

invernadero




terrestre

Absorcioacuten

por las

nubes


absorbida

Radiacioacuten

solar


reflejada



Por trabajo










Por radiacioacuten





fuerzas ni calor

















149























Calorimetriacutea














































Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




149























Calorimetriacutea














































Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura


























Como



entonces




Tf = 50 ordmC




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




151


algunas sustancias


Agua 100

Agua de mar 0945

Aire 00000053

Alcohol 058

Aluminio 0212

Arena 020

Bronce 0092

Cobre 0093

Hielo 055

Hierro 0113


Latoacuten 0094

Mercurio 0033

Oro 0031

Plata 0060

Plomo 0031

Vidrio 0199

Zinc 0092



hasta 20 degC










= 885 ordmC







c = Q ______ ΔT middot m = 96 cal __________


gmiddotordmC








= 10 ordmC




Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura






Materiales





















aACTIVIDADES

aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES

153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




153




conveccioacuten

Conduccioacuten



extremo


























Telgopor Vidrio




























Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura































Q ___ Δ τ = K ∙ S∙ ΔT ___ Δx
















155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




155

Conveccioacuten














































aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura





aeACTIVIDADES

EXPERIMENTALES




























157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




157




















de estado







corrientes de aire


des que precipitan









ras









Sublimacioacuten

Volatilizacioacuten


Soacutelido

Liacutequido

Gaseoso

Hielo



Infiltracioacuten


Condensacioacuten


Evaporacioacuten

Corriente

superficial

Transpiracioacuten






































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura









































(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)



Agua 00 80 1000 3594

Mercurio -389 28 3599 697

Plomo 3274 59 1620 -


(ordmC)Calor de

fusioacuten (calg)


(ordmC)


(calg)

Plata 9605 26 1950 552

Cobre 10380 489 2595 1145

Hierro 1535 637 3200 1110

Tungsteno 3390 457 5900 460

159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




159

CIE

NCIA

HIS

TORIA

Y S

OCIE

DAD







Un 15 por las

paredes por

conduccioacuten y

conveccioacuten

Un 25 se transfiere


por conduccioacuten

y conveccioacuten

Un 5 se escapa

de chimeneas y

otros conductos

Un 5 a traveacutes

de rendijas




CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura





CIE

NCIA

H

ISTO

RIA

Y S

OCIE

DAD






aACTIVIDADES






Casa construida


(w ( m 2 ordmC))


22




28



17


06



161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




161































Foacutermulas










curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura













curio




iquestPor queacute





cubren tanto














puestas



aumenta a 100 ordmC



ordmC















sus hipoacutetesis







163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




163


en cada caso









temperatura
















con el medio


su temperatura




Documents

CALOR Y TEMPERATURA - DPTI - Servicios ABCservicios2.abc.gov.ar/lainstitucion/revistacomponents/revista/... · Conceptos como los de calor y temperatura forman ... La sensación de