temperatura

TEMPERATURA

Mgtr. Ing. Raúl La Madrid Olivares
raul.lamadrid@udep.pe

SECCION FÍSICA
www.udep.edu.pe
Av Ramón Mugica 131. Piura. Perú

TERMODINÁMICA
La termodinámica se puede definir como la ciencia de la energía. Aunque
todo mundo tiene idea de lo que es la energía, es difícil definirla de forma
precisa. La energía se puede considerar como la capacidad para causar
cambios.
Eltérmino termodinámica proviene de las palabras griegas therme (calor) y
dynamis (fuerza)
En la actualidad, el concepto se interpreta de manera amplia para incluir los
aspectos de energía y sus transformaciones, incluida la generación de
potencia, la refrigeración y las relaciones entre las propiedades de la
materia.

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TEMPERATURA Y EQUILIBRIO TÉRMICO
Termómetros
Termómetro de mercurioTermómetro de gas

Termómetro de
resistencia eléctrica

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Termopar
Un termopar (también llamado termocupla) es un transductor formado por
la unión de dos metales distintos que produce un voltaje (efecto Seebeck),
que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos
denominado "punto caliente" o unión caliente o de medida y el otro
denominado "punto frío" o uniónfría o de referencia.

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Definiciones
Termómetro: (del griego θερμός (termo) el cuál significa "caliente" y metro,
"medir") es un instrumento de medición de temperatura.
Equilibrio térmico: es aquel sistema que en todo él que tiene la misma
temperatura.

Antes

Después

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Ley cero de la termodinámica

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La ley cero de la termodinámica establece que si dos cuerpos seencuentran en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio
térmico entre sí.
La ley cero se puede volver a expresar como: dos cuerpos están en
equilibrio térmico sí ambos tienen la misma lectura de temperatura incluso
si no están en contacto.

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Escalas de temperatura
En magnitud o tamaño:
Un grado Celsius es más Grande que
un Fahrenheit

100C  180 F (divisiones)
1C  xF
1C 180 F 9
x
 F
100C
5
entonces,
En magnitud:

9
1C   F
5
8

Escalas de temperatura
Escala de temperatura Fahrenheit
Hay 180 grados de diferencia entre la congelación y la ebullición, en vez de
100 como en la escala Celsius.

9
TF  TC  32
5
5
TC  TF  32 
9

9

TERMÓMETROS DE GAS Y LA ESCALA KELVIN

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TK  TC  273.15
CUIDADO
Nunca diga“grados kelvin” En la nomenclatura del SI, no se usa “grado” con la
escala Kelvin; la temperatura de la figura se lee “293 kelvin”, no “grados Kelvin”.
Kelvin con mayúscula se refiere a la escala de temperatura; pero la unidad de
temperatura es el kelvin, con minúscula (aunque se abrevia K)

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Relaciones entre las escalas de temperatura Kelvin (K), Celsius (°C) y Fahrenheit (°F). Lastemperaturas se redondearon al grado más cercano.
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9
TF  TC  32
5
5
TC  TF  32 
9
TR  TF  459.67

Relaciones entre las escalas de temperatura Kelvin (K), Celsius (°C), Fahrenheit (°F) y Rankine
(R). Las temperaturas se redondearon al grado más cercano.
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EXPANSIÓN TÉRMICA
Expansión lineal
L   L0 T
L  L0 1  T 
Donde

 :coeficientedeexpansión lineal  K 1  óC 1 

 


14

Coeficientes de expansión lineal

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Expansión Volumétrica
V  V0 T
V  V0 1  T 
Donde

 :coeficientedeexpansión de volumen  K 1  ó C 1 

 


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Demostración relación entre coeficiente de
expansión lineal y volumétrica

3  

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Coeficiente de expansión de volumen

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PROBLEMAS
1. Un evaluador usa una cintamétrica de acero que
tiene exactamente 50 m de longitud a una
temperatura de 20 °C. ¿Qué longitud tiene en un
día caluroso de verano en el que la temperatura
es de 35 °C? αacero=1.2x10-5 K-1
𝑟𝑝𝑡𝑎: 50.009 𝑚

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PROBLEMAS
2. En el ejemplo anterior, el evaluador usa la cinta
para medir una distancia cuando la temperatura
es de 35 °C; el valor que lee es 35.794 m.
Determine la...