Fisica

FISICA MEDICA

SEMINARIO Nº 5
TERMODIÁMICOS Y CONDUCCIÓN DE CALOR

TERMODINÁMICA: PRINCIPIOS, SISTEMAS

INTRODUCCIÓN
La energía se manifiesta de muchas formas en la naturaleza; una de esas manifestaciones es el calor, energía que usamos para cocinar alimentos, fundir metales, mover máquinas, incrementar la temperatura de un cuarto frío y en muchas acciones más de la vida cotidiana. Sinembargo, generalmente cuando las personas hablan de calor lo confunden con la temperatura, es decir, usan estas palabras como si fueran sinónimos, pero cada una tiene su propia unidad y aparato de medición por lo que no pueden utilizarse como términos iguales. La energía puede presentarse de muy diferentes formas y pude cambiar de una a otra. Muchos tipos de energía pueden convertirse en calor. Laenergía electromagnética (luz), la electrostática (o eléctrica), la mecánica, la química, la nuclear, el sonido y la térmica, pueden calentar una sustancia haciendo que se incremente la velocidad de sus moléculas. Si ponemos energía en un sistema éste se calienta, si quitamos energía se enfría. Por ejemplo, si estamos fríos podríamos ponernos a saltar para entrar en calor. Estos son algunosejemplos de los diferentes tipos de energía que pueden convertirse en energía térmica (calor). 1. La energía mecánica se convierte en energía térmica siempre que botamos una pelota. Cada vez que la pelota rebota en el suelo parte de la energía de su movimiento (energía cinética) se convierte en calor, haciendo que la pelota cada vez rebote menos. 2. La energía térmica puede ser transferida de unosobjetos a otros haciendo que se calienten. Cuando calentamos agua en una olla, el calor de la estufa hace que las moléculas de la olla empiecen a vibrar más deprisa, haciendo que la olla se caliente. El calor de la olla hace a su vez que las moléculas de agua se muevan más deprisa calentándose. Por lo tanto cuando calentamos algo no estamos más que incrementando la velocidad de sus moléculas. 3. Laenergía eléctrica se convierte en energía térmica cuando usamos estufas eléctricas, tostadores o bombillas. 4. Nuestros cuerpos convierten a energía química de los alimentos que comemos en calor. 5. La luz del Sol (energía solar) se convierte en calor y hace que la superficie de la Tierra esté caliente. Cuanta más energía se mete en un sistema, más activas se ponen sus moléculas. Cuanto más rápidas semueven las moléculas, más energía térmica o calor producen. La cantidad de calor en una sustancia está determinada por qué tan rápido se mueven sus moléculas, que a su vez depende de cuánta energía tiene el sistema.

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CALOR Y TEMPERATURA
ANTECEDENTES:
Los científicos del siglo XVIII experimentaron con sustancias que se encontraban a distinta temperatura, poniéndolas en contacto, alhacerlo observaron que la sustancia de mayor temperatura transmitía “algo” a la de menor temperatura. Esta sustancia era capaz de atravesar los medios materiales y le dieron el nombre de “calórico”. Actualmente le llamamos calor y es identificado como una forma de energía y no como una sustancia material.

TEORÍA MOLECULAR
Esta teoría nos permite comprender la diferencia entre calor y temperatura yentre las ideas principales están las siguientes: • • • • • Todos los cuerpos están constituidos por partículas llamadas moléculas y éstas por átomos. Las partículas que forman parte de un cuerpo se encuentran en constante movimiento. Toda partícula en movimiento tiene energía cinética. Si una partícula incrementa su movimiento incrementa su energía cinética El movimiento interno que tienen laspartículas que forman parte de un cuerpo se conoce con el nombre de calor.

CALOR
• • Se describe como una energía interna de los cuerpos producida por el movimiento continuo de partículas (energía cinética), El calor es la energía que tiene un objeto debida al movimiento de sus átomos y moléculas que están constantemente vibrando, moviéndose y chocando unas con otras. Cuando añadimos energía a...