Calor

Calor y Temperatura
Física Médica KINE0008

24 de Noviembre 2010

Física Médica KINE0008

Calor y Temperatura

Equilibrio térmico
Calor y temperatura son conceptos diferente. El calor esenergía en movimiento, es decir, energía térmica transferida de un sistema que está a mayor temperatura, a otro que está a menor. La temperatura es la magnitud física que mide la cantidad de energíatérmica que tiene un cuerpo o un sistema. Las moléculas que forman todos los cuerpos están siempre en movimiento. La temperatura nos informa del grado de agitación de las partículas de un cuerpo yequivale al valor promedio de la energía de todas sus partículas.

Podemos concluir que dos sistemas están en equilibrio térmico si y sólo si tienen la misma temperatura.
Física Médica KINE0008 Calor yTemperatura

Escalas de temperatura.

Escala Celcius (°C) 0°C →punto de fusión del hielo 100°C →pto ebullición del agua
(100−0) 212−32

Escala Kelvin (K) absoluta He, H2 , N2 a volumenconstante

K = C + 273 (Fahrenheit)

=

(C −0) (F −32)

9 =⇒ F = 5 C + 32

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Calor y Temperatura

Expansión térmica
Expansión térmica lineal Suponga que una varilla dematerial tiene una longitud inicial L0 a una temperatura inicial T0 . Si la temperatura cambia en ∆T , entonces la longitud cambia en ∆L . Si el cambio de temperatura ∆T no es muy grande, entonces ∆L esdirectamente proporcional a ∆T y a la longitud inicial L0 . Luego se tiene : L = α · L0 · T

α : coeficiente de expansión lineal . Sus unidades son (1/K ) o (1/°C ). ´ Ejemplo. Se tiene una barra deacero, de constante de expansión lineal igual a 1, 2x10−5 (1/°C ) , de longitud 1000 (m) a 20°C. ¿Cuál es su longitud si la temperatura ambiental sube a 35°C? ∆T = Tfinal −Tinicial = 35°C −20°C = 15°C∆L = α · L · ∆T = 1, 2x10−5 (1/°C ) · 1000(m) · 15(°C ) = 0, 18(m) Lfinal = L0 + ∆L = 1000(m) + 0, 18(m) = 1000, 18(m) Nota: La unidad de α en (1/°C ) es equivalente numéricamente a (1/K ). Por...