PROPAGACION DEL CALOR

CAPÍTULO 10

CALOR
El calor en física es la energía que se transfiere de un objeto a otro debido a una diferencia de temperaturas. El calor es energía en tránsito; siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una zona de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y reduce la de la primera, siempre que el volumen de los cuerpos se mantenga constante.
El primero querealizó una experiencia demostrativa de que el calor era una forma de energía fue J. P. Joule. Dispuso una cubeta de agua con unas palas rotatorias unidas a un peso a través de una polea. El peso descendía a consecuencia de la gravedad, provocando el giro de las paletas y con ello un aumento de la temperatura del agua.
En consecuencia, la producción de un trabajo podía producir calor, por lo que sedemostraba la equivalencia entre calor y trabajo como dos manifestaciones distintas de energía. El calor y el trabajo son energía en tránsito Si el tránsito se debe a una diferencia de temperaturas
se llama Calor; si el tránsito se debe al desplazamiento por acción de una fuerza se llama Trabajo.

Equivalente mecánico del Calor
Cuando se formuló la teoría del calórico como modelo para explicarlas características y comportamientos físicos del calor, se definió la unidad de calor, la caloría. Por ello fue necesario determinar una relación empírica entre la caloría y el joule. Joule comprobó que siempre se necesitan 4,186 Julios de Trabajo para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 ºC. Es decir 4,186 Julios de Energía mecánica equivalen a 1 caloría de Energía térmica. Esteresultado se conoce como Equivalente Mecánico del Calor
1 julio = 0,2389 calorías 1 caloría = 4,186 julios

Unidades de Cantidad de Calor (Q)
Las unidades de cantidad de calor (Q) son las mismas unidades de trabajo, es decir el Joule en el SI y el ergio en el CGS. Hay otras unidades usadas como Caloría (cal), Kilocaloría (Kcal), British Termal Unit (BTU),donde 1 BTU = 252 cal.
Caloría: es la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 °C a 15,5 °C a la presión de 1 atmósfera.
Capacidad térmica de un cuerpo: es la relación entre la cantidad de calor (Q) recibida por un cuerpo y la variación de temperatura (ΔT) que éste experimenta.
Además, la capacidad térmica es una característica de cada cuerpo yrepresenta su capacidad de recibir o ceder calor variando su energía térmica.
C: capacidad térmica (cal/°C)
(1)
Calor específico de un cuerpo: La cantidad de calor necesaria para aumentar en un grado la temperatura de una unidad de masa de una sustancia se conoce como calor específico. Si el calentamiento se produce manteniendo constante el volumen de la sustancia o su presión, se habla de calorespecífico a volumen constante o a presión constante.
En todas las sustancias, el primero siempre es menor o igual que el segundo. El calor específico del agua a 15 ° C es de 1 cal/g.°C o de 4.185,5 J/kg-ºC. En el caso del agua y de otras sustancias prácticamente incompresibles, no es necesario distinguir entre los calores específicos a volumen constante y presión constante ya que son aproximadamenteiguales. Generalmente, los dos calores específicos de una sustancia dependen de la temperatura.
debe notarse que el calor específico (c) es una característica propia de las sustancias que constituye el cuerpo, en tanto que la capacidad térmica (C) depende de la masa y de lasustancia que constituye el cuerpo.
(2)
Tanto la capacidad calorífica como el calor específico de una sustancia varían con la temperatura, pero consideraremos el calor específico (c) del agua "constante" en el intervalo de 0 °C a 100 °C e igual a 1 cal / g-°C.
Las ecuaciones de la capacidad térmica y calor específico obtenidas antes, sólo dan valores promedio de estas cantidades en el intervalo de...