el calor

El calor.
Unidad 16

1

2

Contenidos (1)
1.-

Temperatura. Escalas termométricas.

2.-

Calor.

3.-

La transmisión del calor.

4.-

3.1.

Con cambio de temperatura.

3.2.

Con cambio de estado.

3.3.

Equilibrio térmico.

La dilatación de los cuerpos

Índice

3

Contenidos (2)
5.-. Equivalencia entre calor y trabajo.
6.- Energía interna
7.- Primer principio de la termodinámica.
8.- Segundoprincipio de la termodinámica.
9.- Máquinas térmicas.

Índice

4

Temperatura (T).

• Es una medida de la energía cinética media que tienen
las moléculas. A mayor temperatura mayor agitación
térmica (mayor energía cinética media).
• Es una magnitud “intensiva”,
intensiva es decir, no depende de la
masa del sistema.
• Dos cuerpos con diferentes temperaturas evolucionan
siempre de forma que traten deigualar sus
temperaturas (equilibrio térmico).
• Para medir T se utilizan los termómetros que se basan
en la dilatación de los líquidos (normalmente mercurio).

Índice

5

Escalas termométricas.
• Centígrada (Celsius).(ºC)
• Es la que usamos normalmente.
• Usa el “0” el punto de fusión del agua y “100” el
punto de ebullición de la misma.
• Farenheit (ºF).
• Utilizada en el mundo anglosajón.
•Usa el “32” el punto de fusión del agua y “212”
el punto de ebullición de la misma.
• 100 ºC equivalen a 180 ºF
Índice

6

Escalas termométricas (cont.).
• Absoluta (Kelvin). (K)
• Se usa en Química.
• Usa el “273” el punto de fusión del agua y
“373” el punto de ebullición dela misma.

• Cada ºC equivale a 1 K. Simplemente, la
escala está desplazada.
• 0 K (–273 ºC) es la temperatura más bajaposible.

Índice

7

Conversión entre escalas.
•

F – 32
C
T(abs) – 273
——— = —— = ——————
180
100
100

• F – 32 C
——— = —
9
5

•

;

F – 32 T(abs) – 273
——— = ——————
9
5

C = T (abs) – 273
Índice

Ejemplo: Un inglés te dice que tiene fiebre
porque tiene 104ºF. ¿Cuántos grados centígrados
son) ¿Cuántos kelvins?
F – 32
C
5·(F – 32)
5·(104 – 32)
——— = —  C = ————— = —————
9
5
9
9
C = 40ºC
T (abs) = C +273 = 40 + 273 = 313 K

Índice

8

9

Formas de transferencia de calor.
• Conducción: Se da fundamentalmente en sólidos. Al
calentar un extremo. Las moléculas adquieren más energía y
vibran sin desplazarse, pero comunicando esta energía a las
moléculas vecinas.

• Convección: Se da fundamentalmente en fluidos (líquidos y
gases). Las moléculas calientes adquieren un mayor volumen
y por tanto unamenor densidad con lo que ascienden dejando
hueco que ocupan las moléculas de más arriba.

• Radiación: Se produce a través de ondas electromagnéticas
que llegan sin necesidad de soporte material. De esta manera
nos calienta un radiador o nos llega el calor del sol.

Índice

10

Formas de transferencia de calor.

Índice

11

Calor y temperatura.
• Cuando un cuerpo recibe calor puede:
• Aumentarsu temperatura.
temperatura En este caso, el calor recibido
dependerá de:
• Lo que se quiera aumentar T (T)
• De la masa a calentar (m)
• Del tipo de sustancia (ce = calor específico)

• Cambiar de estado físico. En este caso la temperatura no varía,
y el calor recibido dependerá de:
• De la masa a cambiar de estado (m)
• Del tipo de sustancia (Lf o Lv = calor latente de fusión o
vaporización)

•Ambas cosas.
cosas

Índice

12

Efecto del calor sobre la
temperatura.

Índice

13

Cambios
de
estado

Índice

14

Fórmulas del calor
• Si se produce:
• Aumento su temperatura:
temperatura
•
•
Q = m· ce · T
• Cambio de estado físico:
físico
•

QF = LF · m QV = LV · m
Índice

15

Equilibrio térmico.
• Obviamente, si un cuerpo adquiere calor , es porque otro lo
cede, de forma que:
•
Qabsorbido= – Qcedido
• Sea A el cuerpo de menor temperatura (absorberá calor) y
el B de mayor temperatura (cederá calor). Al final, ambos
adquirirán la misma temperatura de equilibrio (T eq):
mA· ceA· (Teq– T0A) = – mB· ceB· (Teq– T0B)
• O también:
mA· ceA· (Teq– T0A) = mB· ceB· (T0B –Teq)

Índice

16

Ejemplo: Se introduce una bolita de 200 g de
hierro a 120ºC en un recipiente con ½ litro de
agua a...