Control De Fisica, Calor

Título del Control

Calor

Nombre Alumno

Luis Contreras Millán

Nombre Asignatura

Física

Instituto IACC

09 de marzo de 2014

Desarrollo

1¿Cuántos joule se necesitan para calentar 500 g de agua, desde 20 °C hasta 100 °C?

∆Q=c. m. ∆T

Q=4.18 J/ (g. °C) x 500g (100-20°C)

Q=4.18 J/ (g. °C) x 500g x 80°C

Q=167,200 J

2¿Qué cantidad de calor es necesario suministrar a un trozo de hierro de 36 kg para que su temperatura suba 300 °C?

∆Q=c. m. ∆T

Q=0.12 Cal/ (g. °C) x 36kg x 300°C)

Q=0.12 cal/ (g) x 36000g x 300)

Q=1296000 cal

3.-Explique la siguiente frase con sus propias palabras y luego exprésela en una ecuación: “En toda transformación entre calor y trabajo, la cantidad de calor entregada a un sistema es igual al trabajo realizado por el sistema más la variación de su energía interna”.

Entiendo que de acuerdo a la cantidad de trabajo que yo realice voy a recibir la misma cantidad de calor, pero con una variación de energía, ósea a mientras más trabajo generare más calor y la energía será inversamente proporcional a estos 2.

Q=W+ ∆T

4¿Cuáles son los principales sistemas por los que la energía se transmite entre los sistemas y sus entornos?

En su esencia el calor siempre fluye desde una región con temperatura más alta hacia otra región con temperatura más baja. La transferencia o dispersión del calor puede ocurrir a través de tres mecanismos posibles, o sistemas de transferencia como lo son, conducción, convección y radiación:

CONDUCCIÓN: Flujo de calor a través de medios sólidos por la vibración interna de las moléculas y de los electrones libres y por choques entre ellas. Las moléculas y los electrones libres de la fracción de un sistema con temperatura alta vibran con más intensidad que las moléculas de otras regiones del mismo sistema o de otros sistemas en contacto con temperaturas más bajas. Las moléculas con una velocidad más alta chocan con las moléculas menos excitadas y transfieren parte de su energía a las moléculas con menos energía en las regiones más frías del sistema. Las moléculas que absorben el excedente de energía también adquirirán una mayor velocidad vibratoria y generarán más calor (energía potencial -absorbe calor- energía cinética -emite calor).

Por ejemplo, la conducción de calor a través de la carrocería de un coche.

Los metales son los mejores conductores térmicos; mientras que los materiales no metálicos son conductores térmicos imperfectos.

CONVECCIÓN: Es el flujo de calor mediante corrientes dentro de un fluido (líquido o gaseoso). La convección es el desplazamiento de masas de algún líquido o gas. Cuando una masa de un fluido se calienta al estar en contacto con una superficie caliente, sus moléculas se separan y se dispersan, causando que la masa del fluido llegue a ser menos densa. Cuando llega a ser menos denso se desplazará hacia arriba u horizontalmente hacia una región fría, mientras que las masas menos calientes, pero más densas, del fluido descenderán o se moverán en un sentido opuesto al del movimiento de la masa más caliente (el volumen de fluido menos caliente es desplazado por el volumen más caliente). Mediante este mecanismo los volúmenes más calientes transfieren calor a los volúmenes menos calientes de ese fluido (un líquido o un gas).

Por ejemplo, cuando calentamos agua en una estufa, el volumen de agua en el fondo de la olla adquirirá el calor por conducción desde el metal de la olla y se hará menos denso. Entonces, al ser menos denso, se moverá hacia la superficie del agua y desplazará a la masa superior menos caliente y más densa hacia el fondo de la olla.

RADIACIÓN:

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