ensayo de filosofia

F. J. Flórez

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NOTAS DE FÍSICA

CAP. No 2: CALOR Y TEMPERATURA

F. J. Flórez

NOTAS DE FÍSICA

CAP. No 2: CALOR Y TEMPERATURA

CAPÍTULO No 2
CALOR Y TEMPERATURA
CONTENIDO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

TEMPERATURA
CALOR
CAPACIDAD CALORÍFICA Y CALOR ESPECÍFICO
PROBLEMAS PROPUESTOS
LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
PRIMERA LEY DE LATERMODINÁMICA
ALGUNAS APLICACIONES DE LA PRIMERA LEY
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
TERCERA LEY DE LA TERMODINAMICA
CICLO DE CARNOT
LA ENTROPÍA
FUNDAMENTOS MICROSCÓPICOS DE LA TERMODINÁMICA

Toda materia se compone de átomos o moléculas en continua agitación. En virtud de éste movimiento, las
moléculas poseen energía cinética. El promedio de ésta energía causa un efecto que llamamos calor.
Es muyfácil incrementar la energía cinética de un cuerpo, logrando que las moléculas adquieran movimiento:
Golpeando una moneda, comprimiendo rápidamente el aire dentro de una bomba para inflar neumáticos de
bicicleta, etc.

1. TEMPERATURA
La cantidad que nos dice que tan caliente y que tan frío está un objeto
en comparación con una referencia es la temperatura.
La temperatura de una sustancia esla medida de la energía cinética
promedio de sus moléculas, es decir, la temperatura mide la intensidad
de la energía interna, no su cantidad.
Supón que tienen dos recipientes de diferente tamaño con agua hirviendo. La temperatura en ambos es la misma,
pero el agua del recipiente grande posee más energía cinética interna.
La escala de temperatura de uso más extendido es la Celsius oC y seasigna 0 oC a la temperatura a la cual el
agua se congela y 100 oC a la cual el agua hierve. (Los demás puntos se dividen en partes iguales).
En Estados Unidos es muy usada la Fahrenheit o F , el número 32 o F designa la temperatura de congelación
del agua y 212 o F a la cual hierve.
La escala usada por los científicos es la Kelvin o K , sus grados son del mismo tamaño que los oC .
El ceroabsoluto de la escala Kelvin o cero absoluto, corresponde a 273 en la escala Celsius.

32 o F  0 oC

y

212 o F  100 oC

Para expresar Celsius a Kelvin, basta sumar 273 o K
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CAP. No 2: CALOR Y TEMPERATURA

2. CALOR
Si tocas una estufa caliente, sientes que te quemas ya que pasa energía de
ella a tu mano, debido a que la estufa está amayor temperatura que tu
mano. Pero si tocas un trozo de hielo, es tu mano la que cede energía al
hielo y esa energía incrementa la energía del hielo, de tal manera que se
derrite.
La energía fluye en forma
espontánea de un cuerpo que está
a mayor temperatura a otro que se
encuentra a menor temperatura.
Esta energía que se transfiere,
debido a la diferencia de temperatura de los cuerpos encontacto se llama
calor.
La materia no contiene calor, contiene energía en diversas formas, pero
no calor, el calor no es algo que los cuerpos posean.
El calor es la energía transferida de un cuerpo más caliente a otro menos caliente.
Una vez que ésta energía se transfiere, inmediatamente deja de ser calor para convertirse en energía interna.
Cuando fluye calor entre dos cuerpos osustancias que se encuentran en contacto, se dice que están en contacto
térmico. Si existe contacto directo entre ellos, el calor fluye entonces del más caliente al menos caliente.
El calor no fluye de la sustancia o cuerpo que posea mayor energía cinética: Supón una taza grande con agua
tibia y una tachuela al rojo vivo. El agua tibia posee mayor energía cinética promedio, pero al tirar la tachuela
enel agua, el calor fluye de la tachuela al agua.
Cuando cesa el flujo de calor entre dos cuerpos o sustancias puestas en contacto térmico y alcanza al cabo de un
tiempo la misma temperatura, se dice que están en equilibrio térmico.
Cuando le colocas un termómetro a un niño, que supones tiene fiebre, colocar en contacto térmico el cuerpo del
niño con el termómetro y esperas que lleguen al...