Dragón Nenúfar Es Muy Fuerte

Capacidad calorífica

La capacidad calórica es la cantidad de calor que permite variar, en un grado, la temperatura de un cuerpo. Expresada en fórmula: donde: = capacidad calórica; = cantidad de calor; = variación de temperatura

El calor específico es la cantidad de calor cedido o absorbido por un gramo de una sustancia, para variar su temperatura en un grado Celsius. donde: = calor específico; = capacidad calórica; = masa

y el calor necesario para producir un cierto aumento de temperatura es

Calor, una forma de energía

Calorimetría

Según las teorías que iniciaron el estudio de la calorimetría, el calor era una especie de fluido muy sutil que se producía en las combustiones y pasaba de unos cuerpos a otros, pudiendo almacenarse en ellos en mayor o menor cantidad. Posteriormente, se observó que, cuando se ejercía un trabajo mecánico sobre un cuerpo (al frotarlo o golpearlo, por ejemplo), aparecía calor; hecho que contradecía el principio de conservación de la energía, ya que desaparecía una energía en forma de trabajo mecánico, además de que se observaba la aparición de calor sin que hubiese habido combustión alguna. Benjamin Thompson puso en evidencia este hecho cuando dirigía unos trabajos de barrenado de cañones observando que el agua de refrigeración de los taladros se calentaba durante el proceso. Para explicarlo, postuló la teoría de que el calor era una forma de energía. Thompson no consiguió demostrar que hubiese conservación de energía en el proceso de transformación de trabajo en calor, debido a la imprecisión en los aparatos de medidas que usó. Posteriormente, Prescott Joule logró demostrarlo experimentalmente, llegando a determinar la cantidad de calor que se obtiene por cada unidad de trabajo que se consume, que es de 0,239 calorías por cada julio de trabajo que se transforma íntegramente en calor.

Equivalencia mecánica del calor

La energía mecánica puede convertirse en calor a través del rozamiento, y el trabajo mecánico necesario para producir 1 caloría se conoce como equivalente mecánico del calor. A una caloría le corresponden 4,1855 joules. Según la ley de conservación de la energía, todo el trabajo mecánico realizado para producir calor por rozamiento aparece en forma de energía en los objetos sobre los que se realiza el trabajo. Joule fue el primero en demostrarlo de forma fehaciente en un experimento clásico: calentó agua en un recipiente cerrado haciendo girar unas ruedas de paletas y halló que el aumento de temperatura del agua era proporcional al trabajo realizado para mover las ruedas. Cuando el calor se convierte en energía mecánica, como en un motor de combustión interna, la ley de conservación de la energía también es válida. Sin embargo, siempre se pierde o disipa energía en forma de calor porque ningún motor tiene una eficiencia perfecta.

Conducción térmicaPara que el calor pase o se transmita de un cuerpo a otro, se requiere que los mismos estén a diferentes temperaturas. Sean A y B dos fuentes que se hallan separadas, siendo sus temperaturas y ( mayor que ). El calor pasara desde A hacia B, hasta que se produzca el equilibrio térmico

Formas de propagación del calor

Conducción

Es una forma de transmisión del calor que se origina en sólidos, en los cuales la energía térmica (en forma de energía cinética) se propaga por vibración de molécula a molécula.

LLa expresión que rige la transmisión del calor en la unidad de tiempo por conducción en una pared plana o con un radio de curvatura mucho mayor que el espesor es

,

siendo:

, el flujo de calor por unidad de tiempo;

, el coeficiente de conductivilidad térmica, que depende del material;

, el área de la barrera que permite la conducción térmica entre los sistemas;

, el espesor de la pared;

, la diferencia de temperaturas entre las caras de la pared.

Si el flujo de calor es a través de varias barreras, se puede generalizar la expresión para dar

Convección

Movimiento por convección

Es una forma de propagación del calor se produce en los fluidos (líquidos y gases ) por un movimiento real de la materia. Este movimiento se origina por la disminución de la densidad de los fluidos con el aumento de temperatura (los hace mas livianos por unidad de volumen) que produce un ascenso de los mismos al ponerse en contacto con una superficie mas caliente y un descenso en el caso de ponerse en contacto con una superficie mas fría.

La expresión que rige la transmisión del calor por convección es

,

siendo

, el flujo de calor por unidad de tiempo;

, el coeficiente de transmisión de calor;

, el área de contacto entre el fluido y la pared;

es la diferencia de temperaturas entre el fluido y la cara de la pared en contacto con él.

Radiación

Todos los cuerpos irradian energía en forma de onda electromagnética , similares a las ondas de radio, rayos x , luz, etc. Lo único que difiere en estos distintos tipos de ondas es la longitud de onda o frecuencia.

El calor por radiación al igual que estas ondas se propaga a la velocidad de la luz (3•108 m/s en el vacío) y no necesita de un medio para poder propagarse. Se transmite a través del vacío mejor que a través del aire ya que este siempre absorbe parte de la energía.

La función que rige esta forma de propagación de la energía es la ley de Stefan – Boltzman

,

siendo

, el flujo de calor por unidad de tiempo;

, el área;

, la emisividad de la superficie, que varía entre 0 y 1 (cuerpo negro);

...