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Objetivos
En esta quincena aprenderás a:

•

Diferenciar conceptos como calor,
temperatura y energía térmica.

•

Explicar cómo se transmite el calor.

•

Explicar cómo se mide la
temperatura.

•

Comprender efectos del calor como
la dilatación de los cuerpos y los
cambios de estado.

•

Medir el calor transmitido entre dos
cuerpos.

•

Calcular conversiones deenergía
mecánica en calor y viceversa.

Calor y energía
Antes de empezar
1. Aclarando conceptos ………………….… pág. 148
Energía térmica y temperatura
Energía térmica y calor
Calor y temperatura
Equilibrio térmico
2. Transmisión y efectos del calor …… pág. 155
Cómo se transmite el calor
La dilatación de los cuerpos
Los cambios de estado
3. El termómetro y la medida del calor . p. 162
Unaescala de temperatura
Temperatura absoluta
Calor específico
Buscando el equilibrio
Calor de cambio de estado
4. Equivalencia entre calor y energía . pág. 170
La experiencia de Joule
Fricción y calor
Máquinas y calor
Ejercicios para practicar
Para saber más
Resumen
Autoevaluación
Actividades para enviar al tutor

FÍSICA Y QUÍMICA

145

146

FÍSICA Y QUÍMICA

Calor y energíaAntes de empezar

Recuerda
Antes de empezar, conviene que
repases algunos conceptos
aprendidos en la quincena
anterior:
¿Qué es la energía térmica?
¿Qué es la energía radiante?
¿Qué es el calor?
¿Qué es una caloría?

Si entiendes bien esos conceptos, podrás contestar correctamente estas preguntas:

Si has reflexionado bien sobre estas preguntas te habrás dado cuenta de que:
• Elfrío no existe. Un cuerpo parece frío cuando la energía térmica de sus partículas
es baja.
• Cuando entramos en contacto con un cuerpo con partículas de baja energía térmica,
le cedemos energía propia. De ahí la sensación de frío.
• La frigoría no es más que la pérdida de una caloría.

FÍSICA Y QUÍMICA

147

Calor y energía
1. Aclarando conceptos
Temperatura y energía térmica
Ya sabemosque la energía térmica se debe al
movimiento de las partículas que forman la materia y
que la temperatura es una propiedad, medida por los
termómetros, que permite diferenciar cuerpos
calientes y fríos. ¿Qué relación hay entre estas
magnitudes?
Fijémonos en la escena de la derecha y tratemos de
contestarnos las siguientes preguntas: ¿Tienen todas
las partículas del gas la misma energía?¿Qué ocurre
después de subir o bajar la temperatura (arrastrando
el punto rojo) en las partículas del gas? Reflexionando
sacarás las siguientes conclusiones:
•

A una temperatura determinada las
partículas de un cuerpo tienen diferentes
energías
(se
mueven
a
diferentes
velocidades).

•

Cuando la temperatura asciende, el
conjunto de las partículas se mueven más
rápido (tienen másenergía), aunque
algunas pueden seguir siendo muy lentas.

•

Cuando la temperatura desciende, el
conjunto de las partículas se mueve más
lentamente
(tienen
menos
energía),
aunque algunas se muevan algo más
rápidamente.

•

Estas
ideas
independientemente
partículas.

148

FÍSICA Y QUÍMICA

son
ciertas
del
número
de

En la escena observamos un gas
encerrado en unrecipiente y un
termómetro que nos marca su
temperatura. Cada partícula del
gas va acompañada de su vector
velocidad
correspondiente.
Cuando la velocidad es pequeña,
los vectores velocidad adquieren
la forma de letras “v” indicando
la dirección del movimiento.
Obviamente, si la temperatura, y
por lo tanto la velocidad media
de las partículas, es alta, los
choques de las partículas con lasparedes son más violentos y el
gas
ejercerá
más
presión.
Aunque
no
podamos
medir
directamente la velocidad de las
partículas, su presión y la
temperatura son sus indicadores
macroscópicos.

Calor y energía
EJERCICIOS RESUELTOS
Cuestiones rápidas sobre energía térmica y temperatura
1. ¿Qué energía térmica es mayor: la de una piscina con agua a 20 ºC o la de un vaso de
agua...