El calor es cierta cantidad de energía y es una expresión del movimiento de las moléculas que componen un cuerpo.
La temperatura es la medida del calor de un cuerpo.
Es posible y correcto decir que dos cuerpos pueden tener iguales temperaturas, pero difieren en la cantidad de calor. Para
ejemplificar este concepto, imaginemos dos recipientes llenos, uno de
agua y el siguiente de otra sustancia, si los hacemos hervir a los dos
recipientes ambos poseerán temperaturas exactamente iguales, pero
diferirán en la cantidad de calor (Q), Pues este depende de la sustancia
que haya en el recipiente. Por
consiguiente se puede decir que la temperatura (T) de un cuerpo depende
de la velocidad con que se muevan las moléculas internas de la
sustancia. En conclusión depende de la energía cinética (Ec) de las moléculas que lo conforman.
La siguiente imagen muestra la misma temperatura, pero distinta cantidad de calor.
Si no hay intercambio de calor (Q), se dice que ambos cuerpos están a la misma temperatura (T).
El calor, es una forma de energía que se transmite de un cuerpo a otro,
solo y solo si existe una diferencia de temperatura entre los dos
cuerpos.
Propagación del calor:
Este
proceso se conoce por el intercambio de energía (Q) entre distintos
cuerpos, o entre distintas partes del mismo, siempre y cuando estén a
distinta temperatura (desde el cuerpo más caliente al más frío).
Se puede dar por tres mecanismos: Conducción, convección y radiación.
Las formas de transferir el calor son:
-
Conducción -
Convección -
Radiación
Conducción: Solo se presenta esta transferencia de calor se presenta solamente en los sólidos.
La
ley de conducción solo presenta en metales y solo se da si existe una
diferencia de temperatura entre dos áreas del medio conductor.
Ejemplo:
La velocidad de conducción (H) es proporcional al área de la sección
transversal (A) y a la diferencia de temperatura (ΔT), e inversamente
proporcional al espesor (L).
Convección: Este término se aplica a la difusión del calor de un lugar a
otro, a través de un medio líquido o gaseoso. Algunos ejemplos de este
término son El sistema de calefacción por agua caliente, la estufa de
aire caliente.
Radiación: Se refiere a una emisión continua de energía desde la
superficie de todos los cuerpos; se denomina radiante y se transporta
por ondas electromagnéticas. Por ejemplo las radio ondas, las
infrarojas, las ultravioleta.
La energía térmica
Es la energía
cinética media de un conjunto muy grande de
átomos o moléculas. Esta energía cinética media depende de la temperatura, que
se relaciona con el movimiento de las partículas (átomos y moléculas) que
constituyen las sustancias.
Capacidad calórica especifica
Todas las sustancias, tienen distintas capacidades de almacenamiento de
energía interna. La capacidad calorífica específica, de cualquier
sustancia se define como la cantidad de calor requerida para cambiar 1°
la temperatura de una unidad de masa de una sustancia.
Principio de la conservación de la energia:
Equilibrio térmico:
Se dice que el equilibrio térmico se alcanza cuando dos cuerpos con diferentes
temperaturas se ponen en contacto, terminan igualando sus temperaturas.
Cuando dos sistemas entran en
contacto, las partículas con mayor energía cinética transfieren, mediante
choques, parte de su energía a las restantes partículas, de manera que al final
la energía cinética media de todo el conjunto es la misma.
El agua como aislante Térmico: Como el agua tiene gran capacidad
calorífica y es transparente se necesita más energía para calentarla,
que por ejemplo para calentar terrenos secos. La energía solar que
incide sobre el terreno se concentra sobre la superficie pero la que
llega al agua Penetra bajo la superficie y se diluye.
Se dice que el calor es cuando se traslada energía desde un cuerpo que se encuentra a mayor temperatura hasta otro de menor
temperatura. En el momento que ambos cuerpos igualan sus temperaturas se detiene la
transmisión de energía.
Expansión térmica:
Es cuando se produce un aumento de volumen de una sustancia por efecto del calor absorbido. Esta puede ser solida, liquida o gaseosa aunque se usa más en la expansión de gases. Por otro lado, en solidos y liquidos se habla de dilatación.
Dilatación:
La dilatación se da en
sólidos, líquidos y plasma y plasma por un aumento o una disminución de
la temperatura. Los cuerpos se dilatan cuando se calientan y se contraen
cuando se enfrían.
Todos los cuerpos aumentan su volumen con los incrementos de la temperatura.
Dilatación Lineal: Se
efectúa cambio solo en La longitud, existe una cierta proporcionalidad
directa con el incremento de temperatura y el incremento de la longitud
de la varilla.
Dilatación Superficial: Existe cierta proporcionalidad directa con el incremento de temperatura y el incremento del are del cuerpo. Entonces se supone que:
Dilatación Volumétrica (Cúbica): Por cada dimensión del cuerpo habrá una dilatación lineal
Puede escribirse como:
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