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CALOR Y TEMPERATURA FÍSICA
Integrantes del equipo:
Laura Guadalupe Luna Rodríguez
Nicolás
Valeria Mendiola Benítez
Maria Isabel Olvera Zabala
Maria de Jesús Nava Ortigoza
calor
Se define como la transferencia de energía térmica que se da entre diferentes
cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas
temperaturas.
En termodinámica generalmente el término calor significa transferencia de energía.
Este flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el
cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos
se encuentren en equilibrio térmico (ejemplo: una bebida fría dejada en una
habitación se entibia).
En este caso nos enfocamos en el calor, que es el proceso mediante el cual la energía se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura.
¿Cómo se mide el calor?
El agua es importantísima en nuestra vida. Se ha utilizado para establecer la escala de Celsisus de temperaturas y tiene una excepcional cualidad que hizo que se eligiera para definir el patrón de la energía calorífica: el agua es una de las sustancias que, aunque reciba mucha energía calorífica, incrementa muy poco su temperatura.
La capacidad del agua de "encajar" los impactos de calor "sin casi inmutarse" incrementando poco su temperatura se representa mediante una magnitud llamada "calor específico" (Ce) : calor que necesita 1 g de sustancia para aumentar 1 grado su temperatura.
En consecuencia, el calor específico del agua es 1 cal /g. grado.
¿Cómo se genera el calor?
La energía puede presentarse de muy diferentes formas y puede
cambiar de una forma a otra.
existen otras transformaciones de energía.....
La energía electromagnética (luz del Sol) calienta la Tierra.
Los cuerpos emiten energía calorífica en forma de radiación en el
infrarrojo.
Al producir un sonido hacemos vibrar las partículas de aire y esta
energía se transmite en el aire: las ondas transportan energía.
Calor especifico
El calor específico es un parámetro que depende del material y relaciona el
calor que se proporciona a una masa determinada de una sustancia con el
incremento de temperatura:
es el calor aportado al sistema. es la masa del sistema. es el calor específico del sistema. y son las temperaturas inicial y final del sistema respectivamente. es el diferencial de temperatura.
El calor específico de un material depende de su temperatura; no obstante, en
muchos procesos termodinámicos su variación es tan pequeña que puede
considerarse que el calor específico es constante. Asimismo, también se
diferencia del proceso que se lleve a cabo, distinguiéndose especialmente el
"calor específico a presión constante" (en un proceso isobárico) y "calor
específico a volumen constante (en un proceso isocórico).
De esta forma, y recordando la definición de caloría, se tiene que el calor específico del agua es aproximadamente:
Calor específico molar
El calor específico de una sustancia está relacionado su constitución
molecular interna, y a menudo da información valiosa de los detalles de su
ordenación molecular y de las fuerzas intermoleculares. A altas
temperaturas la mayoría de sólidos tienen capacidades caloríficas molares
del orden de mientras que la de los gases monoatómicos tiende a
y difiere de la de gases diatómicos
En este sentido, con frecuencia es muy útil hablar de calor específico molar denotado por cm, y definido como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de un mol de una sustancia en 1 grado es decir, está definida por:
Donde n indica la cantidad de moles en la sustancia presente. Esta capacidad usualmente es función de la temperatura.
Capacidad calorífica
La capacidad calorífica de una sustancia es una magnitud que indica la
mayor o menor dificultad que presenta dicha sustancia para experimentar
cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Se denota por C, se
acostumbra a medir en J/K, y se define como:
Dado que:
De igual forma se puede definir la capacidad calórica molar como:
Temperatura
Temperatura
La temperatura es una magnitud referida a las
nociones comunes de caliente, tibio o frío que
puede ser medida con un termómetro. En física, se
define como una magnitud escalar relacionada con
la energía interna de un sistema termodinámico,
definida por el principio cero de la termodinámica.
La temperatura es una propiedad física e intensiva
de la materia. La temperatura no depende de la
cantidad de materia ni promueve el cambio
estructural de la misma. La temperatura mide en
cierta manera la energía asociada al movimiento o
energía cinética de las partículas que componen la
materia bajo estudio.
tres unidades de medida: los grados Fahrenheit (°F), del sistema inglés,
los los Kelvin (K), del sistema Internacional y los grados Celsius (°C),
unidad derivada de los Kelvin.
Conversión de temperaturas Las siguientes fórmulas asocian con
precisión las diferentes escalas de temperatura:
Para convertir de un sistema a otro hay que recordar que:
Temperatura en Kelvin = Temperatura en °C + 273.15
Temperatura en °C = Temperatura en Kelvin – 273.15
En ecuaciones sería así:
En contraste a las escalas Celsius y Kelvin, en la escala Fahrenheit el intervalo
entre la temperatura de congelación y la de evaporación del agua se divide en
180 intervalos iguales. Al punto de congelación del agua se le asigna 32°F y al
punto de ebullición 212°F. Utilizando la ecuación de la pendiente podemos
obtener que cada grado Celsius equivale a 1.8 grados Fahrenheit.
Temperatura en °F = (9/5 x Temperatura en °C) + 32Temperatura en °C = 5/9 x (Temperatura en °F – 32)
En ecuaciones:
Ejemplo:
El punto de fusión de la sal de mesa ocurre a los 1,474°F. Expresa esta temperatura en Celsius y en Kelvin.
Solución:
Solución
El punto de fusión de la sal de mesa ocurre a los 1,474°F. Expresa esta temperatura en Celsius y en Kelvin.
Solución: Primero convertiremos de Fahrenheit a Celsius °C = 5/9 x (°F – 32) °C = 5/9 x (1474 – 32) °C = 5/9 x 1442 °C = 801°C Ahora convertiremos de Celsius a Kelvin K = °C + 273.15 K = 801 + 273.15 K = 1,074 K
