calor y temperatura
Los fenómenos térmicos y caloríficos forman parte de los fenómenos físicos cotidianos. Es sabido que Calor y Temperatura son sustantivos que están incorporados al lenguaje popular y que raramente son utilizados de una forma científicamente correcta. Frecuentemente se identifican o bien se utilizan en definiciones circulares en las que uno hace referencia directa al otro comosinónimo. Ese es el error que se comete al afirmar que la temperatura "mide el calor que hace", o cuando de una persona que tiene fiebre se dice que "tiene calor", etc...
Otras veces el calor se identifica con algún ingrediente material de los cuerpos. Por eso se cierran las ventanas "para que no se vaya el calor", o las calorías se utilizan como medida del aporte no deseable de materia, "lo queengorda", por parte de los alimentos a las personas que los ingieren.
Los contenidos de esta Unidad Didáctica tratan sobre los fenómenos térmicos y caloríficos más elementales, definiendo los conceptos fundamentales que permiten describir tanto correctamente a estos fenómenos como realizar predicciones cuantitativas acerca de su desarrollo.
Aunque la caloría es una unidad muy práctica porquepermite medir calor por su efecto térmico sobre el agua y resulta fácil de medir, esta unidad de medida tiene el defecto de ser diferente a las que utilizamos en el resto de la Física para medir cualquier incremento de energía. En la tostadora de pan, por ejemplo, se convierte energía eléctrica en calor.
Todos recordamos que la unidad de energía en el Sistema Internacional es el Julio, Así pues,generalizando el ejemplo anterior: ¿a cuántos julios equivale una caloría? En la siguiente escena respondemos a este tipo de pregunta. Un hornillo eléctrico, de potencia en vatios conocida hay que recordar que un vatio es un julio cada segundo, suministrará energía eléctrica a un recipiente con agua. Supondremos que el sistema está aislado convenientemente, de forma que toda la energía del hornillo seemplea en calentar el agua, considerando despreciable la que se utilice en el aire y el propio recipiente.
OBJETIVOS:
Diferenciar los conceptos de Calor y temperatura
Comprender el funcionamiento de un termómetro.
Comprender el efecto que tiene el intercambio de calor en la temperatura o el estado de agregación de los cuerpos.
Definir el concepto de Equilibrio Térmico, y aplicarlo parala determinación de temperaturas de equilibrio o magnitudes calorimétricas en mezclas de sustancias con diferentes temperaturas.
MARCO TEÓRICO:
El calor
El calor está definido como la forma de energía que se transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas, sin embargo en termodinámica generalmente el término calorsignifica simplemente transferencia de energía. Este flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico la energía puede ser transferida por diferentes mecanismos de transferencia, estos son la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría delos procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado. Cabe resaltar que los cuerpos no tienen calor, sino energía térmica. La energía existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es el proceso mediante el cual la energía se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura.
La temperatura
La temperatura es lamedida de la energía térmica de una sustancia. Se mide con un termómetro. Las escalas más empleadas para medir esta magnitud son la Escala Celsius (o centígrada) y la Escala Kelvin. 1ºC es lo mismo que 1 K, la única diferencia es que el 0 en la escala Kelvin está a - 273 ºC.
En la escala Celsius se asigna el valor 0 (0 ºC) a la temperatura de congelación del agua y el valor 100 (100 ºC) a la...
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