Temperatura y calor

Temperatura y calor.

Objetivos:
• Análisis comparativo del funcionamiento de los distintos
termómetros que operan sobre la base de la dilatación
térmica y de las escalas de Kelvin y Celsius de temperatura.
• Interpretación cualitativa de la relación entre temperatura y
calor en términos del modelo cinético de la materia.
• Distinción de situaciones en que el calor se propaga por
conducción,convección y radiación, y descripción cualitativa
de la ley de enfriamiento de Newton.

¿Qué es la temperatura?
La temperatura es una magnitud escalar que nos presenta cierta
información sobre la energía contenida en un cuerpo o sustancia
debido a la excitación de sus partículas.
La temperatura nos indica cuan frio o caliente se encuentra un
cuerpo.
Es necesario tener claro que la temperatura es unamedida de
comparación entre los distintos estados de agitación de la
partículas.

Escalas termométricas.
• Celsius: En el año 1743 Anders Celsius invento la escala de Celsius.
Asigno al punto de congelación del agua una temperatura de 0 grados
y al de ebullición de 100 grados.

Anders Celsius

Kelvin: en el año 1848 William Thomson, Lord Kelvin sobre la base de grados
Celsius, estableciendo elpunto cero en el cero absoluto (-273,15 K) y
conservando la misma dimensión.
K = C + 273

• Fahrenheit: en algunos países se utiliza preferencialmente la
escala Fahrenheit, es una escala de temperatura propuesta
por Daniel Gabriel Fahrenheit en 1724. La escala establece
como las temperaturas de congelación y ebullición del agua,
32 °F y 212 °F, respectivamente.

Ejercicios:
• Convertir 90°C agrados Kelvin

• Convertir 340 grados Kelvin a grados Celsius.

El calor.
• El calor se define coma la transferencia de energía térmica que se
da en diferentes cuerpos que se encuentran a distintas
temperatura, es decir una transferencia de energía.
1 cal = 4,186 J

Dilatación
• La dilatación se produce cuando la
temperatura de un cuerpo aumenta y agita las
moléculas del cuerpo lo cual lo expandeDilatación Lineal
• Se considera dilatación lineal cundo el cuerpo
posee un diámetro muy pequeño en
comparación a la longitud del cuerpo,
ejemplos de estos serian un alambre de cobre
o un riel de tren
Formula

ΔL = L0 ⋅ α⋅ΔT

Coeficientes de dilatación lineal.

Ejercicio:
• 1.- Los rieles de una vía de tren de acero, tienen 1500 m de
longitud . ¿Qué longitud tendrá cuando la temperatura
aumentede 24°C a 45°C?

Dilatación superficial
• La dilatación superficial se produce en láminas
que se deben considerar el cambio de la
longitud en todas direcciones a lo largo de la
superficie, es decir, una variación de área
Formula

ΔA = A0 ⋅ 2α⋅ΔT

Dilatación volumétrica
• Ahora tenemos un objeto que presenta tres
dimensiones, por lo cual se debe encontrar
una variación en el volumen del objetoFormula

ΔV = V0 ⋅ 3α⋅ΔT

¿Cómo se relaciona el calor y la
temperatura?
• La temperatura depende directamente del
calor del cuerpo por que si las moléculas del
cuerpo presentan una gran energía cinética la
temperatura será mayor, por lo contrario si las
moléculas no tienen energía cinética la
temperatura será baja.

¿De que depende el calor entregado?
(Q)

a) Cambio de temperatura (ΔT )
b) Masa(m)
c) Material- Calor especifico (c)

Q = m ⋅ c ⋅Δ T

Ejercicio:
• ¿Se calientan 5g de agua de 15°C a 19°C si el calor cedido al
agua en el proceso es ?

Equilibrio térmico
• La variación de temperatura de cada cuerpo
dependerá de su capacidad calórica. Se define
capacidad calórica como la cantidad de calor
que necesita un cuerpo para variar su
temperatura en un grado Celsius.

C=Q/ΔT

¿De quedepende la capacidad
calórica?
a) Calor especifico
b) Masa

C=Q/ΔT = c⋅m

Propagación del calor.
• Conducción

• Convección.

• Radiación.
• La radiación es la propagación del calor que tiene lugar sin el
apoyo de ningún medio material

Ley de enfriamiento de Newton
• La temperatura de un cuerpo cambia a una rapidez que es
proporcional a la diferencia de las temperaturas entre el medio...