Calor y temperatura

AL TÉRMINO DE ESTA UNIDAD SERÁS CAPAZ DE:
* Establecer la diferencia entre calor y temperatura, así como sus escalas de medición.
* Conocer las fórmulas de las diferentes formas de dilatación.
* Aplicar las unidades de calor
* Resolución de problemas prácticos donde interviene el calor específico de un material
* Conocer las diferentes formas de transmisión de calor.
*Aplicar la ley general de los gases a la resolución de problemas prácticos.
* Manejar los conceptos básicos de la Termodinámica.

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3.1. CALOR Y TEMPERATURA

L
a sensación de calor o de frío está estrechamente relacionada con nuestra vida cotidiana, es decir , con nuestro entorno; sin embargo el calor es mucho más que eso. Entre los años de 1 600 a 1700, toda Europa vivió una pequeña era glacial cuando la temperatura fue más baja que en otros periodos de los últimos mil años. En esa época lo más importante era mantenerse caliente. Por lo que, muchas científicos se dedicaron al estudio del calor. Aunque los efectos del fuego se conocen desde la antigüedad, fue hasta el siglo XVIII cuando los científicos comenzaron a diferenciar lascaracterísticas entre un cuerpo frío y uno caliente. Se consideraba, al calor, como un fluido invisible sin sabor, olor ni peso: lo conocían como calórico y de él sólo conocían sus efectos: cuando más caliente estaba un cuerpo más fluido o calórico tenía. La teoría del calórico podía explicar fenómenos como la expansión de los cuerpos al calentarse pero no podía explicar por qué las manos se calentaban alfrotarlas entre sí. Finalmente consideraron que el calórico no podía ser creado ni destruido, por lo que no era posible formarlo a partir de alguna cosa ni podía ser sustituido por otra.

A fines del siglo XVIII se descubrió que la fricción produce calor. Años después se demostró que cuando se proporciona energía, ya sea por fricción, corriente eléctrica, radiación o cualquier otro medio, paraproducir trabajo mecánico, éste puede ser transformado en una cantidad equivalente de calor. Con estos descubrimientos se desechó la Teoría del Calórico para explicar que era el calor:



Fig. 3. 62 Nuestro cuerpo puede sentir la diferencia de temperatura

El término calor es utilizadocomúnmente en expresiones como ¡hace mucho calor! ¡está muy caliente! ¡está frío!. Este concepto lo podemos definir como:

CALOR
Es la energía que fluye o se transfiere entre los cuerpos de mayor temperatura a los de menor temperatura.

La energía a que nos referimos es la energía calorífica. En forma experimental se ha comprobado que el flujo de energía calorífica cesa cuando se igualanlas temperaturas de los dos cuerpos. Es decir se logra el equilibrio térmico.

Al factor que determina el equilibrio térmico entre dos cuerpos, se le llama:

TEMPERATURA
Es la propiedad que determina si un sistema se encuentra o no en equilibrio térmico con otros sistemas.

La temperatura es una magnitud física que indica qué tan caliente o frío está una sustancia, es decir, es la medida desu estado relativo de calor o frío. El calor se transmite en el vacío, la temperatura sólo se manifiesta en la materia.
El calor no permanece en reposo, pasa constantemente de los cuerpos de mayor a los de menor temperatura.

3.1.1 TERMOMETRÍA

T
u estás familiarizado con las medidas de temperatura. Por ejemplo, si tienes fiebre, colocas un termómetro en tu boca y esperasdos o tres minutos. El termómetro te proporciona una medida de la temperatura de tu cuerpo. ¿Qué está sucediendo? Tu cuerpo está caliente comparado con el termómetro, lo que significa que las partículas de tu cuerpo tienen una energía térmica mayor. Cuando el vidrio frío del termómetro toca tu cuerpo más caliente, las partículas de tu cuerpo golpean las partículas del vidrio. Estas colisiones,...