Calor






FÍSICA 2
CALOR
Apuntes de Cátedra








TEXTO DE INTRODUCCIÓN BÁSICO
CALOR Y TERMODINÁMICA.
1. INTRODUCCIÓN.
En el hablar cotidiano es común escuchar los términos de temperatura y de calor indistintamente, pero es necesario considerar que dichos términos tienen significados distintos, se puede decir que el calor se refiere a una transferencia de energía causada por ladiferencia de temperaturas y la temperatura está relacionada con la energía cinética de las moléculas de un material.
Calorimetría significa “medición de calor”.
2. LA TEMPERATURA.
La temperatura es una propiedad de todos los cuerpos y nosotros la podemos percibir a través del sentido del tacto, de acuerdo a esta percepción las cosas están frías o calientes.
Los objetos que nos rodean estánconstituidos por partículas que están en continuo movimiento, tanto en los sólidos, líquidos, o en los gases. La temperatura de un objeto nos indica el grado de agitación o de movimiento de las partículas que lo forman. Cuanta más temperatura tenga un objeto mayor es la velocidad con que se mueven las partículas que lo forman.
En los sólidos el movimiento de las partículas es mínimo y quedareducido a una pequeña vibración. En los líquidos, las partículas vibran y forman conjuntos que se mueven y desplazan unos respecto a otros. En los gases, las partículas están muy separadas entre sí, trasladándose libremente.
La energía que tienen los objetos a causa de su movimiento se llamaba energía cinética, como las partículas que constituyen los objetos se mueven se puede decir que tambiéntienen cierta energía cinética. Cuanto mayor es la temperatura de los objetos, mayor será la
energía cinética de las partículas que lo constituyen. Entonces se puede afirmar que la temperatura que mide un termómetro es una medida de la energía térmica del objeto medido y está directamente relacionada con el grado de movimiento de sus partículas.
En resumen la temperatura es una medida del nivelenergético de las partículas de un cuerpo, la cual se manifiesta por el movimiento o vibración de las partículas.
Para medir la temperatura generalmente se utiliza un termómetro, los termómetros comunes están formados por un tubo de vidrio cerrado por su extremo superior y unido por el otro extremo a un pequeño depósito (bulbo) en el que se encuentra un líquido – mercurio o alcohol teñido- estelíquido se dilata cuando la temperatura aumenta y, en consecuencia, sube el nivel del mismo en el tubo, entonces la longitud de la columna de líquido nos da de manera indirecta la medida de la temperatura.
3. ESCALAS DE TEMPERATURA.
Para poder medir la temperatura de cualquier objeto, el tubo del termómetro necesariamente debe tener una escala graduada y para graduar esta escala generalmente seconsideran dos temperaturas de referencia, la temperatura de congelación del agua y la temperatura de ebullición del mismo elemento, en condiciones normales.
La escala más utilizada es la escala Celsius o escala centígrada. En esta escala las temperaturas de referencia son las siguientes: la temperatura de fusión del agua a la cual se le asigna el valor de 0 grados Celsius (0º C) y la temperatura deebullición del agua cuando la presión atmosférica que nos rodea es de 1 atmósfera, a la cual se le asigna el valor de 100 grados Celsius (100 ºC).
En el sistema internacional se tiene la escala Celsius y también la escala Kelvin, en el sistema ingles dos escalas, la escala Fahrenheit y la escala Rankine.
La conversión de escala de temperaturas está determinada por las siguientes ecuaciones:
ºC= 5/9 (ºF – 32) (1)
ºF = 9/5 ºC + 32 (2)
ºK = ºC + 273,15 (3)

Figura 3.1: Relaciones entre las escalas de temperatura. Las temperaturas se encuentran redondeadas al grado más cercano. [1]
4. LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
Enunciado: Si inicialmente el sistema C está en equilibrio térmico con los sistemas A y B, entonces los sistemas A y B también están en equilibrio térmico entre sí....