Calor
Páginas: 7 (1520 palabras)
Publicado: 20 de octubre de 2012
1.4 CALOR
CALOR COMO TRANSFERENCIA DE ENERGÍA
En nuestra vida cotidiana usamos la palabra “calor” como si supiéramos lo que significa. Pero con frecuencia usamos el término de manera inconsistente, por ello, es importante que definamos con claridad lo que significa el calor.
El calor fluye en forma espontánea desde un objeto con una temperatura más elevada hasta otro con una temperaturamenor. Esta interacción, que causa cambios en la temperatura de los cuerpos, es básicamente una transferencia de energía de una sustancia a otra.
La transferencia de energía que ocurre solo por una diferencia de temperatura se llama flujo de calor o transferencia de calor, y la energía así transferida se llama calor.
La teoría cinética establece que toda la materia está formada porpartículas que constantemente están en movimiento, teoría que sigue siendo aceptada en la actualidad.
La teoría cinética respalda por completo, y explica muy bien, la idea de que el calor es una transferencia de energía. Examinemos el proceso de calentar una olla con agua en una estufa. Según la teoría cinética, la energía cinética media de las moléculas aumenta con la temperatura. De esta manera, lasmoléculas de la llama caliente del quemador tienen mucha más energía cinética, en promedio, que las de la olla y del agua fría contenida en la olla. Cuándo las moléculas de la flama con gran energía cinética chocan con las que tienen menos, transfieren a éstas algo de su energía cinética del mismo modo en que una veloz bola de billar puede transferir algo de su energía cinética a la bola con la quechoca. Las moléculas de la olla ganan energía cinética (y las de la llama la pierden). Estas moléculas, ya con mucha energía cinética, transfieren a su vez, mediante choques, algo de ella a las moléculas del agua, aún con poca energía cinética. En consecuencia, la temperatura del agua y la de la olla aumentan. Vemos así como el calor es una transferencia de energía.
Es indispensable tener bienclara la distinción entre temperatura y calor. La temperatura depende del estado físico de un material y es una descripción cuantitativa de su calidez o frialdad. En física, el término “calor” siempre se refiere a energía en tránsito de un cuerpo o sistema a otro a causa de una diferencia de temperatura, nunca a la cantidad de energía contenida en un sistema dado. Podemos cambiar la temperaturade un cuerpo agregándole o quitándole calor.
ING. DAVID M. BUSTAMANTE REYES.
Una unidad correspondiente de calor que usa grados Fahrenheit y unidades británicas es la unidad británica de temperatura o Btu.
Dado que el calor es energía en tránsito, debe haber una relación definida entre estas unidades y las de energía mecánica, como el Joule.
1 Btu = 778 ft – lb = 1055 J
I.5 CAPACIDADCALORÍFICA
La cantidad de calor Q necesaria para elevar la temperatura de una masa m de un cierto material de T1 a T2 es aproximadamente proporcional al cambio de temperatura ΔT = T2 – T1 y a la masa m del material. Si calentamos agua para hacer té, necesitamos el doble de calor para dos tazas que para una si el intervalo de temperatura es el mismo. La cantidad de calor requerida tambiéndepende del material; se requieren 4186 J de calor para elevar la temperatura de 1 kg de agua 1 °C, pero sólo 910 J para elevar en 1 °C la temperatura de 1 kg de aluminio. Juntando todas estas relaciones tenemos:
Q = m c ΔT (calor requerido para cambiar la temperatura de la masa m)
donde c es una cantidad, diferente para cada material, llamada capacidad calorífica (o a veces calorespecífico) del material. Q y ΔT pueden ser positivos o negativos. Si son positivos, entra calor al cuerpo y su temperatura aumenta; si son negativos, sale calor del cuerpo y su temperatura disminuye.
Recuerde que Q no representa un cambio en la cantidad de calor contenida en un cuerpo; tal concepto carece de sentido. El calor siempre es energía en tránsito a causa de una diferencia de temperatura....
CALOR COMO TRANSFERENCIA DE ENERGÍA
En nuestra vida cotidiana usamos la palabra “calor” como si supiéramos lo que significa. Pero con frecuencia usamos el término de manera inconsistente, por ello, es importante que definamos con claridad lo que significa el calor.
El calor fluye en forma espontánea desde un objeto con una temperatura más elevada hasta otro con una temperaturamenor. Esta interacción, que causa cambios en la temperatura de los cuerpos, es básicamente una transferencia de energía de una sustancia a otra.
La transferencia de energía que ocurre solo por una diferencia de temperatura se llama flujo de calor o transferencia de calor, y la energía así transferida se llama calor.
La teoría cinética establece que toda la materia está formada porpartículas que constantemente están en movimiento, teoría que sigue siendo aceptada en la actualidad.
La teoría cinética respalda por completo, y explica muy bien, la idea de que el calor es una transferencia de energía. Examinemos el proceso de calentar una olla con agua en una estufa. Según la teoría cinética, la energía cinética media de las moléculas aumenta con la temperatura. De esta manera, lasmoléculas de la llama caliente del quemador tienen mucha más energía cinética, en promedio, que las de la olla y del agua fría contenida en la olla. Cuándo las moléculas de la flama con gran energía cinética chocan con las que tienen menos, transfieren a éstas algo de su energía cinética del mismo modo en que una veloz bola de billar puede transferir algo de su energía cinética a la bola con la quechoca. Las moléculas de la olla ganan energía cinética (y las de la llama la pierden). Estas moléculas, ya con mucha energía cinética, transfieren a su vez, mediante choques, algo de ella a las moléculas del agua, aún con poca energía cinética. En consecuencia, la temperatura del agua y la de la olla aumentan. Vemos así como el calor es una transferencia de energía.
Es indispensable tener bienclara la distinción entre temperatura y calor. La temperatura depende del estado físico de un material y es una descripción cuantitativa de su calidez o frialdad. En física, el término “calor” siempre se refiere a energía en tránsito de un cuerpo o sistema a otro a causa de una diferencia de temperatura, nunca a la cantidad de energía contenida en un sistema dado. Podemos cambiar la temperaturade un cuerpo agregándole o quitándole calor.
ING. DAVID M. BUSTAMANTE REYES.
Una unidad correspondiente de calor que usa grados Fahrenheit y unidades británicas es la unidad británica de temperatura o Btu.
Dado que el calor es energía en tránsito, debe haber una relación definida entre estas unidades y las de energía mecánica, como el Joule.
1 Btu = 778 ft – lb = 1055 J
I.5 CAPACIDADCALORÍFICA
La cantidad de calor Q necesaria para elevar la temperatura de una masa m de un cierto material de T1 a T2 es aproximadamente proporcional al cambio de temperatura ΔT = T2 – T1 y a la masa m del material. Si calentamos agua para hacer té, necesitamos el doble de calor para dos tazas que para una si el intervalo de temperatura es el mismo. La cantidad de calor requerida tambiéndepende del material; se requieren 4186 J de calor para elevar la temperatura de 1 kg de agua 1 °C, pero sólo 910 J para elevar en 1 °C la temperatura de 1 kg de aluminio. Juntando todas estas relaciones tenemos:
Q = m c ΔT (calor requerido para cambiar la temperatura de la masa m)
donde c es una cantidad, diferente para cada material, llamada capacidad calorífica (o a veces calorespecífico) del material. Q y ΔT pueden ser positivos o negativos. Si son positivos, entra calor al cuerpo y su temperatura aumenta; si son negativos, sale calor del cuerpo y su temperatura disminuye.
Recuerde que Q no representa un cambio en la cantidad de calor contenida en un cuerpo; tal concepto carece de sentido. El calor siempre es energía en tránsito a causa de una diferencia de temperatura....
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