Laboratorio de ondas

CALOR
• Cuando 2 objetos a diferentes T se ponen en contacto, llegan al equilibrio térmico porque se trasfiere CALOR desde el de mayor T al de menor T. • Es la forma de energía que se pone en juego cuando hay diferencias de T.

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Unidades de calor
• CALORÍA (cal): es la cantidad de calor que se entrega a 1 g de agua para elevar su Tº en 1 ºC (desde 14.5 ºC a 15.5 ºC) • EJEMPLO: ¿Cuántascalorías se necesitan para calentar 500 g de agua desde 20 ºC hasta 100 ºC? Q= 80 x 500 cal = 40 000 cal

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Equivalente mecanico del calor (Experiencia de Joule)
• La variación de la energía mecánica es usada para realizar un trabajo (mover las paletas) ∆EM = WNC • El roce entre las paletas y el agua calienta el agua. • Variando las condiciones de la experiencia se puede observar que la Tdel agua aumenta proporcionalmente a la perdida de EM • Si la pérdida en EM es de 4,186 J, la T de 1 g de agua aumenta desde 14.5 ºC a 15.5 ºC 4,186 Joule = 1 cal
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Capacidad calorífica y Calor específico
• La cantidad de calor que se necesita para elevar la Tº en 1 ºC a 1kg de sustancia es:
» Agua: 4 186 cal » Cobre: 387 cal

• CAPACIDAD CALORÍFICA (C) Es la cantidad de energía necesariapara elevar la temperatura de una sustustancia. en 1 ºC C= Q [C]= Joule/ º C ∆T • CALOR ESPECÍFICO (Ce) Es la cantidad de energía necesaria para elevar la Tº de una sustancia en 1 ºC por cada g de ella. Ce = Q . [Ce]= Joule/ º.Kg m. ∆T
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CANTIDAD DE CALOR
Q = m Ce ∆T Q = cantidad de calor (cal) m = masa (g) ∆T = Tf – Ti • EJEMPLO Calcular la cantidad de calor necesaria para elevar la Tde 0.500 Kg de agua en 3.00ºC. Ce=4186 J/º.g Q = 0.500 Kg.4186 J/º.g. 3.00ºC= 6.28x103 J
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Calores específicos de algunas sustancias a 25°C y presión atmosférica
Calor específico Sustancia Sólidos elementales Aluminio Berilio Cadmio Cobre Germanio Oro Hierro Plomo Silicio Plata Otros sólidos Latón Vidrio Hielo (-5°C) Mármol Madera Líquidos Alcohol (etílico) Mercurio 2400 140 0.58 0.033 380837 2090 860 1700 0.092 0.200 0.50 0.21 0.41 900 1830 230 387 322 129 448 128 703 234 0.215 0.436 0.055 0.0924 0.077 0.0308 0.107 0.0305 0.168 0.056 J/kg °C Cal/g °C

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CALORIMETRÍA
• Consiste en medir las energías puestas en juego por transferencia entre un cuerpo de Tº mayor y otro de Tº menor. • Convención de signos: (+) energía absorvida (-) energía liberada Q cal = - Q frio m1Ce1∆T =-m2Ce2 ∆T m1Ce1(T-T1) = -m2Ce2 (T-T2)

M1 T1

M2 T2

M1 Tf

M2 Tf
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CALOR LATENTE
• Cuando una sustancia se funde o se evapora absorbe cierta cantidad de calor llamada calor latente, este término significa oculto, pues existe aunque no se incremente su temperatura ya que mientras dure la fusión o la evaporación de la sustancia no se registrará variación de la misma. En tanto elcalor sensible es aquel que al suministrarle a una sustancia eleva su temperatura.
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CALOR LATENTE
• Cuando ocurren cambios de fases, el calor administrado no aumenta la T de la sustancia, es usado para vencer las fuerzas de atracción entre moléculas. La transición de fase ocurre a Tº constante. • La energía suministrada durante un cambio de fase se llama CALOR LATENTE. L=Q m • Lf = calorlatente de fusión • Lv = calor latente de vaporización

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Calor latente de fusión.
• Para que un sólido pase al estado líquido debe absorber la energía necesaria a fin de destruir las uniones entre sus moléculas. Por lo tanto mientras dura la fusión no aumenta la temperatura. Por ejemplo para fundir el hielo o congelar el agua sin cambio en la temperatura, se requiere un intercambio de 80calorías por gramo.
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• El calor requerido para este cambio en el estado físico del agua sin que exista variación en la temperatura, recibe el nombre de calor latente de fusión o simplemente calor de fusión del agua. Esto significa que si sacamos de un congelador cuya temperatura es de -6° C un pedazo de hielo de masa igual a 100 gramos y lo ponemos a la intemperie, el calor existente en...