Calor y temperatura

CALOR Y TEMPERATURA
Conceptos Básicos Bibliografía consultada: Introducción a la meteorología – Sverre Petterssen – Cáp. 3; Meteorología – Albert Miller – Cáp 2 (Balance de la energía y retraso de la temperatura; Agrometeorología – Castillo y Castelvi – Cáp 8 (Item 8.1.8 Temperatura del Suelo hasta el 8.1.9); Temas de Agrometeorología – Manuel Garabatos (tomo II) – Cap 3 Temperatura del sueloCapacidad calorífica y su medida. Calor específico: Cuando un sistema recibe calor puede o no tener lugar un cambio de temperatura (no habrá cambio de temperatura si se producen reacciones químicas o cambios de fase durante la absorción). Si se experimenta un cambio de temperatura desde Ti a Tf se define como CAPACIDAD CALORÍFICA MEDIA del sistema a la razón: _ C= Q . (Tf-Ti)

Si tanto Q como(Tf-Ti) se hacen cada vez menores, esta razón tiende hacia la CAPACIDAD CALORÍFICA INSTANTÁNEA o CAPACIDAD CALORÍFICA. C = lim Tf Ti Q . Tf -Ti C = dQ / dT

La capacidad calorífica de un sistema por unidad de masa se denomina CAPACIDAD CALORÍFICA ESPECIFICA o CALOR ESPECIFICO y se mide en Joule /(gr.°C) c=C/m por lo tanto: Q = c.m. T

suponiendo que la capacidad calorífica específica se mantieneconstante en el intervalo de temperaturas T. La capacidad calorífica puede ser negativa, nula, positiva o infinita, según el proceso que experimente el sistema durante la transferencia de calor. En el caso de un sistema hidrostático (igual presión en todas sus partes componentes), la razón dQ/dT tiene un valor único cuando la presión se mantiene constante durante la transferencia de calor. Enestas condiciones, C se denomina CAPACIDAD CALORÍFICA A PRESIÓN CONSTANTE y se designa por Cp: Cp = (dQ / dT)P En general Cp es función de P y T. Análogamente, la capacidad calorífica a volumen constante es: Cv = (dQ / dT)V y depende de V y T. En general Cp y Cv son distintas.

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En el caso que el calor absorbido por el cuerpo sea utilizando para realizar un cambio de fase, sin variación detemperatura, se define el calor latente (l) como la cantidad de calor por unidad de masa necesaria para realizar este cambio.

l=Q/m
Capacidad calorífica del agua. Caloría: Se utilizó el agua como elemento de referencia para definir las cantidades de calor que involucraban los distintos procesos calorimétricos. A la unidad de calor que se encontró más adecuada se la denominó CALORÍA y fue definidacomo “la cantidad de calor necesaria para elevar un grado Celcius la temperatura de un gramo de agua”. Para medir la cantidad de calor transferida entre un sistema y cierta cantidad de agua, sólo era necesario hacer dos determinaciones: la de la masa de agua y la del cambio de temperatura. Posteriormente, al efectuar medidas más precisas y correcciones más esmeradas, se descubrió que el calornecesario para hacer pasar un gramo de agua desde 0°C a 1° era diferente del necesario para variar de 30°C a C 31° el mismo gramo de agua. Se definió entonces la CALORÍA como “ la cantidad de calor C necesario para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14,5°C a 15,5°C (llamada también caloría 15° a una atmósfera de presión y a nivel del mar. )”, Por lo tanto, el calor específico del aguaequivale a:

c agua = 1 [Cal/(gr.°C)
En el caso de utilizar el calor para cambios de fase del agua se han establecido las cantidades de calor en calorías que son necesarias para la realización de estos procesos. Calor latente de evaporación: cantidad de calor necesaria para evaporar 1 gramo de agua. lv = 597 - 0,56 . T [Cal/gr si T se expresa en [°C a presión normal. Calor latente de fusión: Cantidadde calor que se necesita para fundir 1 gramo de hielo: lf = 80 [Cal/gr a presión normal Equivalente mecánico del calor: La cantidad de trabajo que es preciso disipar dentro del agua por unidad de masa para pasar de 14,5° a 15,5°C se denomina EQUIVALENTE MECÁNICO DEL C CALOR y resultó ser de 4,186 J/Cal. 1 Cal 4,186 Joule

Calor específico gravimétrico y volumétrico: El suelo se encuentra...