Calor

Estufas de Calefacción
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Estufas de Calefacción Calefacción: Fogatas super eficientes que se pueden usar dentro de una habitación

Termodinámica

•¿Que es calor y temperatura? •Por que sentimos frio en la espalda?

•¿Por qué es tan caliente sobre la estufa o fogata? •¿Por qué se puede agarrar un atizador sin quemarse?

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IDEAS•Calor y temperatura •Convección, Conducción, Radiación •Calor específico

TEMAS • ¿Que es energía térmica y Calor? • ¿Como se transfiere la energía térmica? • ¿Que pasa cuando algo se calienta?

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Temperatura

supernova core 100,000,000,000 K core of sun 15,000,000 K surface of sun 6,000 K

lava 1,200 K Room temperature 294 K

Gas Caliente

Gas Frío

1848William Thomson a.k.a. Lord Kelvin

triple point cell 273.16 K

ice 273 K

dry ice 164 K

liquid nitrogen 77 K

¿Que es la temperatura? ¿Una medida de la energía térmica?

0K absolute zero
liquid He 4K Universe 2.7 K

dilution refrigerator 0.003 K

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Energía Térmica
Es energía “desordenada” Dá lugar a la temperatura Es realmente la energíacinética y potencial de las particulas que constituyen un cuerpo No incluye energías “ordenadas”: La energía Cinética de un cuerpo que se desplaza o rota. La energia potencial debida a interacciones externas.

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La Temperatura

Calor
Es la energía que fluye entre objetos debido a su diferencia de temperatura El Calor es energía térmica que está siendo transferidaTecnicamente: Los cuerpos no contienen calor

calor Sólo nos dice en que sentido fluirá el calor !

Calor y Temperatura Poner dos cuerpos en contacto causa un intercambio de
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energía térmica Microscopicamente, la energía fluye en ambos sentidos En promedio, la energía fluye en un solo sentido La Temperatura predice la dirección del flujo de energía La energíafluye del cuerpo más caliente al más frío Si no hay flujo de energía, los cuerpos estan en equilibrio térmico (tienen la misma temperatura).

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Pregunta: ¿Que pasa cuando toco una varilla de cobre que está en un termo lleno de nitrogeno líquido?
Calor Frío Calor

Pregunta
¿Como produce energía térmica una estufa de calefacción?

(A)

(B)

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Quemando Madera
El fuego libera energía potencial química
La madera y el aire estan compuestos por átomos y moléculas Las Moleculas están unidas por enlaces químicos Cuando los enlaces se re-arreglan, pueden liberar reenergía Quemar re-arregla enlaces y libera energía! re-

Fuerzas Químicas y Enlaces
Los átomos interactúan mediante fuerzas electromagnéticasLas fuerzas químicas entre dos átomos son
Atractivas a distancias grandes Repulsivas a distancias pequeñas Cero a una separación específica de equilibrio

Los átomos a la separación de equilibrio
Están en equilibrio estable Y están unidos por un déficit de energía

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Unos Pocos Nombres
Molécula: átomos unidos por enlaces químicos Enlace Químico: Una unióndebida a una fuerza química Intensidad del enlace: el trabajo necesario para romper el enlace Reactivos: moléculas iniciales Productos de la Reacción: moléculas finales

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Reacciones Químicas
Romper enlaces existentes requiere trabajo Formar nuevos enlaces requiere trabajo Si los nuevos enlaces son mas intensos que los iniciales,
Energía potencial química →Energía térmica

Cuando la Madera Arde…
Cuando se quema madera,
Los reactivos son carbohidratos y oxígeno Los productos de la reacción son agua y dioxido de carbono La energía de activación proviene de un fósforo encendido

Romper los enlaces existentes requiere energía
La reacción requiere una energía de activación para iniciarse

Esta reacción libera energía como energía térmica...