1

El calor.

Índice

2

Temperatura (T).• Es una medida de la energía cinética media que tienen

las moléculas. A mayor temperatura mayor agitación térmica (mayor energía cinética media).

• Es una magnitud “intensivaintensiva”, es decir, no depende de la masa del sistema.

• Dos cuerpos con diferentes temperaturas evolucionan siempre de forma que traten de igualar sus temperaturas (equilibrio térmico).

• Para medir T se utilizan los termómetros que se basan en la dilatación de los líquidos (normalmente mercurio).

Índice

3

Escalas termométricas.• Centígrada (Celsius).(ºC)

• Es la que usamos normalmente.• Usa el “0” el punto de fusión del agua y “100”

el punto de ebullición de la misma.• Farenheit (ºF).

• Utilizada en el mundo anglosajón.• Usa el “32” el punto de fusión del agua y “212”

el punto de ebullición de la misma.• 100 ºC equivalen a 180 ºF

Índice

4

Escalas termométricas (cont.).• Absoluta (Kelvin). (K)

• Se usa en Química.

• Usa el “273” el punto de fusión del agua y “373” el punto de ebullición dela misma.

• Cada ºC equivale a 1 K. Simplemente, la escala está desplazada.

• 0 K (–273 ºC) es la temperatura más baja posible.

Índice

5

Conversión entre escalas.

• F – 32 C T(abs) – 273 ——— = —— = ——————

180 100 100

• F – 32 C F – 32 T(abs) – 273 ——— = —; ——— = —————— 9 5 9 5

• C = T (abs) – 273

Índice

6Ejemplo: Un inglés te dice que tiene fiebre porque tiene 104ºF. ¿Cuántos grados centígrados son) ¿Cuántos kelvins?

F – 32 C 5·(F – 32) 5·(104 – 32)

——— = — C = ————— = ————— 9 5 9 9

C = 40ºCC = 40ºC

T (abs)T (abs) = C + 273 = 40 + 273 = 313 K313 K

Índice

7

Formas de transferencia de calor.• Conducción:Conducción: Se da fundamentalmente en sólidos. Al calentar

un extremo. Las moléculas adquieren más energía y vibran sin desplazarse, pero comunicando esta energía a las moléculas vecinas.

• Convección:Convección: Se da fundamentalmente en fluidos (líquidos y gases). Las moléculas calientes adquieren un mayor volumen y por tanto una menor densidad con lo que ascienden dejando hueco que ocupan las moléculas de más arriba.

• Radiación:Radiación: Se produce a través de ondas electromagnéticas que llegan sin necesidad de soporte material. De esta manera nos calienta un radiador o nos llega el calor del sol.

Índice

8

Formas de transferencia de calor.

Índice

9

Calor y temperatura.• Cuando un cuerpo recibe calor puede:• Aumentar su temperaturaAumentar su temperatura. En este caso, el calor recibido

dependerá de:• Lo que se quiera aumentar T (T)• De la masa a calentar (m)

• Del tipo de sustancia (ce = calor específico)

• Cambiar de estado físico. Cambiar de estado físico. En este caso la temperatura no varía, y el calor recibido dependerá de:• De la masa a cambiar de estado (m)

• Del tipo de sustancia (Lf o Lv = calor latente de fusión o vaporización)

• Ambas cosasAmbas cosas.

Índice

10

Efecto del calor sobre la temperatura.

Índice

11

Cambios de

estado

Índice

12

Equivalencia calor-trabajo.• A principios del siglo XIX se pensaba que el calor

era una sustancia fluida material que pasaba de unos cuerpos a otros (teoría del “calórico”).

• Joule demostró que el calor era una forma de energía y calculó la equivalencia entre la caloría (unidad de calor) y el julio (unidad de trabajo-energía).

1 J = 0’24 cal ; 1 cal = 4’18 J

Índice

13Aparato de Joule para

transformar trabajo en

calor y obtener el

equivalente mecánico del

calor