t
Es una área de la física que estudia el calor y sus efectos sobre la materia
Temperatura
Es una magnitud física que indica la energía interna de un cuerpo, de un objeto o del medio ambiente en general, medida por un termómetro.
Energía interna
Es la energía total que contiene un sistema termodinámico
Dilatacion
cambio de dimensiones que experimentan los sólidos, líquidos y gases cuando se varía la temperatura
Lineal
Predomina la variación en una única dimensión, o sea, en el ancho, largo o altura del cuerpo
ΔL = L0.α.Δθ ΔL = variación de la longitud L0 = longitud inicial α = coeficiente de dilatación lineal Δθ = variación de temperatura
Cubica
Se contempla en aquellos cuerpos en los que las tres dimensiones son parecidas.
Vf= V0[1+B(Tf-T0)
Dilatacion irregular del agua
Es una propiedad física que ocasiona que el agua sufra un proceso de expansión cuando se congela. Se considera que es una propiedad irregular, porque la mayoría de elementos se expanden con el calor y se contraen con el frío. Sin embargo, en el agua ocurre el proceso de expansión en cualquiera de los dos cambios de temperatura.
Dilatacion de los gases
Los gases son mucho más dilatables que sólidos y líquidos. Si un gas aumenta de temperatura el movimiento de sus moléculas aumenta, pero si además está contenido en un recipiente; aumnta el choque continuado de esas moléculas con las paredes del recipiente provocando un aumento de presión. Por tanto hay que tener en cuenta: temperatura, volumen y presión
Coeficiente de dilatacion
Lineal
Incremento de longitud
LF-LO/LO(TF-T0)
Cubica
Aumento en las dimensiones de un cuerpo ancho,largo y alto .Incremento de volumen dilatación volumetrica
Vf= V0[1+B(Tf-T0)
Coeficiente de dilatación de gases
Charles y Gay Lussac descubrieron que por cada aumento de un grado es la temperatura el volumen del gas se incrementaba en, aproximadamente, 1/273 de su valor a 0°C. Este valor es mas o menos constante para todos los gases. Así pues un aumento de diez en la temperatura en grados centígrados hará que aumente el volumen de cualquier gas en aproximadamente 10/273 de su volumen a 0°C.. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenida a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.
Calor
Es la energía que migra de un cuerpo con temperatura más alta hacia otro con temperatura más baja – energía térmica en tránsito.
Unidades de medición del calor
Sistema internacional :Es el joule
La caloría es la cantidad de calor necesario para elevar de 1°C la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 a 15,5°C bajo la presión atmosférica normal.
Generalmente la cantidad de calor se expresa en kilocaloría (Kcal).
BTU
La BTU señala qué cantidad de energía se necesita, en condiciones atmosféricas normales, para incrementar en un grado Fahrenheit la temperatura que registra una libra de agua. Una BTU resulta equivalente a 1055,056 julios y a unas 257 calorías
Sistema CGS :Es el ergio
Capacidad calorífica
Calor especifico
Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado
Calor especifico del agua
un kilogramo de agua necesita 1 kilocaloría para que su temperatura aumente 1 ºC, es decir, 1 kcal/°C·kg, lo que equivale a 4184 J/(K·kg) en el sistema internacional.S
Formula:1 kcal/°C·kg
Calor latente
Es la cantidad de energía requerida por una sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido o de líquido a gaseoso.
Fusion
Agua:
de fusión: 334 kJ/kg (79,7 cal/g) a 0 °C;
de vaporización: 2257 kJ/kg (539,4 cal/g) a 97 °C.
Evaporacion
Amoníaco:
de fusión: 753 kJ/kg (180 cal/g) a −77,73 °C;
de vaporización: 1369 kJ/kg (327 cal/g) a −33,34 °C.
Ley del intercambio de calor
Es el proceso de propagación del calor en distintos medios
Calorimetro
Es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Cero absoluto
Se llama cero absoluto a la temperatura más baja posible. En teoría las partículas subatómicas perderían toda su energía, razón por la cual los electrones y protones se unirían en lo que se conoce como “sopa cuántica”. La temperatura del cero absoluto es de -273.15°C o bien 0° Kelvin.
Potencial termico
Dos objetos en contacto, uno más caliente que otro, a medida que el tiempo transcurra ambos tenderán a alcanzar la misma temperatura y, si no hay pérdida de calor hacia otros objetos, en adelante mantendrán un equilibrio térmico, o sea, una temperatura constante.
Formas de propagación del calor
Conducción
consiste en la transferencia de calor entre dos puntos de un cuerpo que se encuentran a diferente temperatura sin que se produzca transferencia de materia entre ellos.
Conveccion
En este sistema de transferencia de calor interviene un fluido (gas o líquido) en movimiento que transporta la energía térmica entre dos zonas.
Forzada
a través de un ventilador (aire) o bomba (agua) se mueve el fluido a través de una zona caliente y éste transporta el calor hacía la zona fría.
Natural
el propio fluido extrae calor de la zona caliente y cambia su densidad haciendo que se desplace hacía la zona más fría donde cede su calor
Radiación
Es el calor emitido por un cuerpo debido a su temperatura, en este caso no existe contacto entre los cuerpos, ni fluidos intermedios que transporten el calor. Simplemente por existir un cuerpo A (sólido o líquido) a una temperatura mayor que un cuerpo B existirá una transferencia de calor por radiación de A a B.
Para que este fenómeno se perciba es necesario un cuerpo a una temperatura bastante elevada ya que la transferencia térmica en este caso depende de la diferencia de temperaturas a la cuarta potencia: Ta4-Tb4.
Radiacion solar
Es la energía emitida por el Sol, que se propaga en todas las direcciones a través del espacio mediante ondas electromagnéticas. Esa energía es el motor que determina la dinámica de los procesos atmosféricos y el clima. La energía procedente del Sol es radiación electromagnética proporcionada por las reacciones del hidrógeno en el núcleo del sol por fusión nuclear y emitida por la superficie solar
Cuerpo negro
Objeto teórico o ideal de la Física que absorbe toda la luz y la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro.