Fisica 5

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CALOR Y TEMPERATURA

DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA

La temperatura y el calor están muy ligados, pero no son lo mismo. Cuando tocamos un cuero lo sentimos caliente o frío según la temperatura que tenga, así como su capacidad para conducir el calor. La magnitud física que indica qué tan fría o cliente es una sustancia respecto a un cuerpo que se toma como base o patrón es latemperatura.

La temperatura de un cuerpo o sistema es una propiedad intensiva, por lo que depende del ambiente en el que se encuentra. Por otro lado, la temperatura también depende del estado de agitación de las moléculas, o sea del valor de la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo.

Se denomina calor a la transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo o entre distintoscuerpos que se encuentran a diferentes temperaturas. El calor es energía en tránsito y siempre fluye de cuerpos de mayor temperatura a los de menor temperatura; el caso contrario no ocurre a menos que se realice un trabajo.

Los cuerpos no poseen calor, ya que ésta es una energía que se transfiere, y cuando esta cesa se interpreta como energía interna de un cuerpo.

La energía interna de un cuerpoes la suma de la energía cinética y potencial de todas las moléculas individuales que lo constituyen. Al suministrar calor a un cuerpo se provoca un aumento en la energía de agitación de las moléculas que se traduce en un incremento en la energía interna y por consiguiente un aumento en la temperatura.

En conclusión todo cuerpo o sistema, debido a su temperatura tiene la capacidad detransferir energía a otro cuerpo o sistema que esté a temperatura más baja.

ESCALAS DE TEMPERATURAS

Existen distintas escalas de temperaturas empleadas en el mundo, las más comerciales son la escala Celsius o Centígrada y la escala Fahrenheit.

En la escala Celsius se utilizan 2 puntos fijos y corresponden al punto de congelación y al punto de ebullición del agua, estos son 0 y 100 respectivamente.En la escala Fahrenheit de uso casi exclusivo en los Estados Unidos los puntos antes mencionados registran valores de 32 y 212 respectivamente.

Hay temperaturas muy por debajo del punto de congelación del agua y por lo tanto muestra valores negativos en las escalas de temperatura comerciales. Es la es la principal causa del establecimiento de las escalas de temperatura absolutas, como lo sonla escala Kelvin y Rankin, en las cuales el 0 corresponde a la que talvez sea la menor temperatura posible llamada cero absoluto, en donde la energía cinética de las moléculas es cero.

Conversión de temperaturas e intervalos de una escala a otra

• Para temperaturas específicas

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• Para intervalos o rangos de temperatura

[pic] [pic] [pic]DILATACIÓN DE LOS CUERPOS

Los cambios de temperatura afectan el tamaño de los cuerpos, pues la mayoría se dilata al calentarse y se contrae al enfriarse. Los gases se dilatan mucho más que los líquidos y éstos más que los sólidos.

Dilatación lineal

Cuando el cambio en la dimensión de un cuerpo se produce en una sola dimensión, es decir, un aumento en la longitud, su dilatación es lineal, es elcaso de los cuerpos sólidos como alambres, varillas o barras.

Algunas formulas empleadas para calcular la dilatación lineal son:

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Donde:
α = Coeficiente de dilatación lineal en 1/ºC
Lf = Longitud final en metros
L0 = Longitud inicial en metros
Tf = Temperatura final en ºC
T0 = Temperatura inicial en ºC

Dilatación de Área

La dilatación de un cuerpo sólido de ningunamanera se restringe a la longitud; los cambios en el área del sólido como resultado de los cambios de temperatura pueden calcularse mediante una ecuación muy similar a la de la dilatación lineal. El coeficiente de dilatación de área de los sólidos será 2 veces mayor al de dilatación lineal: [pic]

El área final de un sólido puede calcularse empleando la siguiente expresión:

[pic]

Donde:...
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