domingo, 2 de noviembre de 2014

CALOR Y TEMPERATURA

El calor y la temperatura son conceptos diferentes. Mientras el calor (Q) es la energía que pasa de un cuerpo a otro, la temperatura mide la energía interna de un cuerpo, energía que posee debido al movimiento de sus partículas.
 Esto quiere decir que un cuerpo NO TIENE CALOR, tiene energía interna, que se expresa mediante su temperatura.
Para repasar de forma sencilla el concepto de temperatura, calor y los efectos producidos por el calor entra en el siguiente enlace:


En el siguiente vídeo del Mundo de Beakman también lo puedes ver de forma sencilla




 Efectos del calor: Aumento o disminución de su temperatura.

Si un cuerpo gana o pierde calor uno de sus efectos es que varía su temperatura. Esto depende de:
  • de la cantidad de calor ganado o perdido 
  • de la cantidad de sustancia ( no es lo mismo calentar 10 g que 10 kg)
  • de la sustancia que calentamos o enfriamos (no es lo mismo calentar agua que un trozo de hierro). Este factor se corresponde con el calor especifico, ce, definido como la cantidad de calor que hay que suministrar a 1 kg de sustancia para elevar su temperatura 1 ºC. Cuanto mayor ser el calor específico más cantidad de calor hace falta para calentar una sustancia.



Equilibrio térmico:
Cuando se ponen en  contacto dos cuerpos a diferente temperatura, el cuerpo caliente cede energia al cuerpo frio. Esta transferencia de calor continua hasta que alcanzan ambos la misma temperatura, o temperatura de equilibrio
 

Se cumple siempre que:
Ten en cuenta el criterio de signos. El calor perdido es (-) , ya que  la (T final- T inicial) es negativa, y el calor ganado es (+).


Efectos del calor: Cambio de estado.

Otro de los efectos del calor es el cambio de estado de los cuerpos. El cambio de estado tiene lugar a una temperatura determinada, característica para cada sustancia y mientras cambia de estado su temperatura permanece constante.

Calor latente:
Se denomina calor latente de cambio de estado (Lfusión, Lvaporización) a la energía que hay que comunicar a 1 kg de una sustancia para que cambie de estado. Esta  energía no se emplea en aumentar la velocidad de las partículas, sino en modificar las fuerzas de atracción entre ellas, diferentes en un estado y en otro. 

 

Efectos del calor: Dilatación.

Otro de los efectos del calor es la dilatación. Cuando un cuerpo se calienta, aumenta su temperatura, se dilata, aumentando su volumen. Esto es debido a que las partículas que lo forman tienen más energía y se mueven más rápido. La agitación térmica es mayor. Esto hace que necesiten más espacio y por lo tanto hay un aumento de volumen. Si la temperatura desciende se produce una disminucion en el volumen, ya que hay menos agitacion térmica.

Un aumento de volumen por efecto del calor hace que la densidad del cuerpo disminuya.

Es esencial tener en cuenta la dilatación en la construcción de vias, puentes.... Se soluciona utilizando juntas de dilatacion, espacios vacios que permiten que el material se dilate.


Los líquidos se dilatan más que los sólidos, ya que sus particulas estan menos unidas que en estado solido y por lo tanto se separan con más facilidad.

Los gases se dilatan con gran facilidad al aumentar su temperatura, ya que sus particulas practicamente no estan unidas. Las leyes de los gases permiten estudiar la variación del volumen de un gas con la temperatura, en este caso la ley de Gay-Lussac.

 

 DILATACION DEL AGUA:  tiene un comportamiento anómalo entre los 0º C y los 4ºC. Su volumen mínimo es a los 4ºC y por lo tanto su densidad es máxima a esta temperatura. A partir de los 4ºC se dilata como los otros líquidos (al aumentar la T aumenta su V).
A medida que se acerca a los 0ºC aumenta su volumen, se hace menos densa, y al congelarse el hielo formado es menos denso que el agua líquida, flotando sobre ella. Esto hace que en invierno solo se congele una capa superficial de agua que queda en la superficie. Por debajo del hielo hay agua liquida, lo que permite que las plantas y animales acuaticos sobrevivan.


 

VIDEO SOBRE EL CALOR

 En el siguiente video se puede ampliar lo estudiado sobre el calor. Se introduce la Termodinámica y sus tres leyes, los efectos del calor en los cuerpos, y la relación entre el calor y el trabajo. Muy interesante.




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