Afromax

UNIDAD TEMÁTICA 4
FENÓMENOS TERMODINÁMICOS

Con este tema entramos en el campo de la termodinámica, que es la parte de la física que estudia la energía en forma de calor, la transformación entre sus distintas manifestaciones, y su capacidad para producir y trabajo. En un principio hablaremos de la temperatura y sus efectos en los cuerpos y posteriormente analizaremos las leyes de latermodinámica.
El universo esta formado por materia y energía. La materia esta compuesta por átomos y moléculas (grupos de átomos) y la energía hace que los átomos y las moléculas estén en constante movimiento, rotando alrededor de si mismas, vibrando o chocando unas con otras. El movimiento de los átomos y moléculas crea una forma de energía llamada calor o energía térmica, que está presente en cualquiertipo de materia. Incluso, en los vacíos mas fríos del espacio hay materia que posee calor, muy pequeño pero medible.
La energía puede presentarse de muy diferentes formas y cambia de una a otra. Muchos tipos de energía se convierten en calor, como la energía electromagnética (luz), la electrostática (o eléctrica), la mecánica, la química, la nuclear y el sonido . Si ponemos energía en un sistema,éste se calienta, si quitamos energía se enfría. Por ejemplo, si estamos fríos, entonces podemos ponernos a saltar para entrar en calor. La energía mecánica se convierte en térmica siempre que botamos la pelota. Por ejemplo, cada vez que la pelota rebota en el suelo, parte de su movimiento (energía cinética) se convierte en calor, haciendo que la pelota rebote menos. También se produce energíatérmica cuando se aplica torque a un tornillo que se inserta en un orificio practicado en un material. La energía eléctrica se convierte en energía térmica cuando usamos estufas eléctricas, tostadores o lámparas. Nuestros cuerpos convierten la energía química de los alimentos que ingerimos en calor. La luz del sol se convierte en calor y hace que la superficie de la Tierra este caliente. Estos sonalgunos de los ejemplos de los diferentes tipos de energía que pueden convertirse en energía térmica (calor).
Cuánta más energía entra a un sistema, mas activas se ponen sus moléculas. Cuánto más rápido se mueven sus moléculas, más energía térmica o calor producen. La cantidad de calor de una sustancia está determinada por la rapidez de movimiento de sus moléculas, la que a su vez depende de lacantidad de energía que tiene el sistema.
Los átomos y moléculas de una sustancia no siempre se mueven a la misma velocidad. Esto significa que hay un rango de energía (energía de movimiento) en las moléculas. Por ejemplo, en un gas las moléculas se mueven en direcciones aleatorias y a diferentes velocidades, algunas se mueven rápido y otras con lentitud.

¿EN QUÉ SE DIFERENCIA N EL CALOR Y LATEMPERATURA?
Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta y a menudo pensamos que el calor y la temperatura son lo mismo; sin embargo, no es así, el calor y la temperatura se relacionan, pero son conceptos diferentes.
El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras que la temperatura es una medida de la energía molecular media. El calordepende de la velocidad de las partículas, de su número , de su tamaño y de su tipo. La temperatura no depende del tamaño, del número o del tipo de las partículas. Por ejemplo, la temperatura de un vaso de agua, pero la cubeta tiene mas calor porque tiene mas agua y, por lo tanto, mas energía térmica total.
El calor hace que la temperatura aumente o disminuya: si añadimos calor, la temperaturaaumenta; si quitamos calor, la temperatura disminuye. Las temperaturas mas altas hacen que las moléculas se muevan, vibren y roten con mayor energía.
La temperatura no es energía si no una medida de ella, el calor si es energía.

¿CÓMO DETECTAMOS EL CALOR?
Hay muchas formas de detectar el calor. El método a elegir depende de la fuente de calor; por ejemplo, no es lo mismo detectar el calor en el...