Calor y temperatura

3. Calor y termodinámica

3.1 Calor y temperatura
“Calor” y “temperatura” en el lenguaje cotidiano. Si la temperatura es “alta” comúnmente decimos que hace calor y si es “baja” que hace frío. En ambos casos es de temperatura de lo que se trata, no de calor.

3.1 Calor y temperatura
Energía térmica: energía interna total de un objeto: la suma de sus energías moleculares cinética ypotencial. Temperatura: propiedad de la materia que relaciona los estados de energía térmica de dos objetos.

3.1 Calor y temperatura
La temperatura nos da una idea de lo frío o caliente de un objeto. Equilibrio térmico: dos objetos están en equilibrio térmico si y sólo si tienen la misma temperatura.

3.1 Calor y temperatura
Calor: transferencia de energía térmica entre las partes de un cuerpo oentre cuerpos debido a una diferencia de temperatura. Energía fluye de zona de alta a otra de baja temperatura, NUNCA en sentido contrario (a menos que se realice trabajo).

3.1 Calor y temperatura
Diferencia entre energía térmica y temperatura.

3.1 Calor y temperatura
¿Cómo se temperatura? mide la

Un termómetro es un dispositivo que mediante una escala graduada indica su propiatemperatura.

3.1 Calor y temperatura
Celsius Farenheit Escalas de temperatura Kelvin Rankine

3.1 Calor y temperatura
Las escalas de temperatura requiren de dos puntos de referencia: inferior y superior. La escala Celsius utiliza como referencia los puntos de congelación y de ebullición del agua (a 1 atm de presión), y se divide en cien puntos (por eso también se llama escala centígrada).3.1 Calor y temperatura
La escala Farenheit utiliza como referencia los puntos de congelación y de ebullición de una solución salina. Esos puntos coinciden con 32 y 212 °C. 180 °F abarcan el espacio de 100 °C.

3.1 Calor y temperatura
La escala Kelvin utiliza como referencia inferior la temperatura mínima que puede existir (cero absoluto). Un aumento de un Kelvin equivale a un aumento de 1 °C.Los puntos de congelación y ebullición del agua son 273 y 373 K aprox.

3.1 Calor y temperatura
Conversión de temperaturas

TK = TC + 273.15 5 TC = (TF − 32 ) 9

3.1 Calor y temperatura
Ejemplo: Convertir 0 y 100 °C a Kelvin y a grados Farenheit

3.1 Calor y temperatura
¿Cómo se mide el calor? El calor es una forma de energía y su unidad en el SI es el joule. Otras unidades deenergía se conocen como unidades térmicas: caloría y BTU.

3.1 Calor y temperatura
Caloría: cantidad de calor necesario para elevar 1 °C la temperatura de 1 gramos de agua. BTU (unidad térmica británica): cantidad de calor necesaria para aumentar 1 °F la temperatura de 1 lb de agua. Conversiones (a través del equivalente mecánico del calor):

1kcal = 1000cal = 1Cal 1cal = 4.184 J 1BTU = 1054 J3.1 Calor y temperatura
Calor específico: cantidad de calor que debe fluir de o hacia una unidad de masa de una sustancia para cambiar su temperatura en un grado.

Q C= m∆t

 cal J  o   g °C kg °C  

C: calor específico Q: Calor (cal) m: masa (g o kg) ∆t: incremento de temperatura (° C)

3.1 Calor y temperatura
Calores específicos.
Material Agua Cuerpo humano Aluminio HierroCobre Plomo C(cal/g°C) 1 0.83 0.21 0.11 0.093 0.031 C(J/kg°C) 4184 3470 880 460 390 130

3.1 Calor y temperatura

Cuánto calor se requiere para cambiar la temperatura de: a) 1kg de agua de 10 a 20 °C b) 1 kg de cobre de 20 a 10 °C

3.1 Calor y temperatura
Calor latente de vaporización. Energía necesaria para cambiar una unidad de masa de moléculas de una sustancia de fase líquida a la fasede vapor.

Q Hv = m

 cal KJ  o   g kg  

3.1 Calor y temperatura
Calor latente de fusión. Energía necesaria para cambiar una unidad de masa de moléculas de una sustancia de fase sólida a la fase líquida.

Q Hf = m

 cal KJ  o   g kg  

3.1 Calor y temperatura

Q = mC ∆T

Q = mH f
Q = mC ∆T

Q = mH v
Q = mC ∆T

3.1 Calor y temperatura

Cuánto calor se...