Transferencia de energía: calor
jessikadc18Informe26 de Octubre de 2012
3.607 Palabras (15 Páginas)589 Visitas
Transferencia de energía: calor
Objetivos
Transferencia de energía: calor:
● Conocer y saber diferenciar
los conceptos de calor,
temperatura y energía
interna.
● Manejar las diferentes
unidades que se usan para
medir el calor y la
temperatura.
● Comprender los principales
efectos que el calor puede
provocar sobre los cuerpos.
● Explicar cómo se transmite el
calor y las distintas formas
en que puede producirse.
● Conocer el concepto de
conductividad térmica, o
capacidad de conducir el
calor.
● Clasificar a los cuerpos
según su conductividad
térmica.
● Conocer aplicaciones de
algunos materiales por su
conductividad del calor.
Antes de empezar
1.Calor y temperatura..................... pág. 2
Energía térmica y temperatura
Calor y energía térmica
Calor y trabajo
Unidades de calor
El termómetro
Escalas de temperatura
2.Efectos del calor en los cuerpos...... pág. 8
Equilibrio térmico
Cambios de estado
Cambios de dimensiones
Otros efectos
3.Propagación del calor.................... pág. 12
Conducción
Convección
Radiación
4.Conducción del calor.................... pág. 15
Características
Aplicaciones
Ejercicios para practicar ................. pág. 17
Resumen...................... ................ pág. 30
Para saber más............................. pág. 31
Autoevaluación.............................. pág. 32
Ciencias de la Naturaleza 2 . 1
2
Transferencia de energía: calor
Contenidos
1. Calor y temperatura
Energía térmica y temperatura
Todos los cuerpos poseen energía interna, debi do en parte a la energía cinética de sus
partículas. Esta energía se llama energía térmic a. A mayor velocidad de las partículas mayor es
la energía del cuerpo.
La temperatura es una magnitud macroscópica. Los cuerpos con más temperatura pasan
energía a los cuerpos con menos temperatura, hasta que éstas se igualan.
La temperatura está directamente relacionada con la energía
térmica de un cuerpo. A más temperatura, más velocidad
tendrán sus partículas.
La energía térmica se asocia a la energía cinética de las partículas que componen un cuerpo.
Cuanto mayor sea la temperatura mayor será la energía de las partículas y mayor será la
velocidad de las partículas.
Las partículas en los sólidos sólo pueden vibrar en torno, mientras que en los gases se mueven
casi con total libertad.
Cuando a un sólido se le da calor, aumenta la energía térmica de su partículas y éstas vibran
con más velocidad. Cuando su velocidad es lo suficientemente grande ya no pueden
mantenerse juntas y se separan. Así el sólido va pasando a estado líquido o gaseoso.
Lo contrario pasa cuando un gas pierde calor, sus partículas pierden energía y pueden terminar
juntándose dando lugar a sólidos o líquidos.
Ciencias de la Naturaleza 2 . 2
2
Transferencia de energía: calor
Contenidos
1. Calor y temperatura
Calor y energía térmica
Todos los cuerpos poseen energía térmica, debido a la energía cinética de las partículas que los
componen. La energía térmica está direct amente relacionada con su temperatura.
Si dos cuerpos cuyas partículas tienen distinta energía térmica se ponen en contacto, el que
tiene mayor energía le pasará energía al que tiene menos, hasta que sus temperaturas se
igualen. La energía que pasa se llama calor.
La temperatura está directamente relacionada con la energía
térmica de un cuerpo. A más temperatura, más velocidad
tendrán sus partículas.
Ciencias de la Naturaleza 2 . 3
2
Transferencia de energía: calor
Contenidos
1. Calor y temperatura
Calor y trabajo
Calor y trabajo son dos tipos de energía en tránsito, es decir, energía que pasa de un cuerpo a
otro. Ambas tienen la mism a unidad, Julio en el S.I.
La principal diferencia entre ambas es la forma en la que se transfieren. El calor se transfiere
entre dos cuerpos que tienen diferente temperatur a. El trabajo se transfiere cuando entre dos
cuerpos se realizan fuerzas que provocan desplazamientos o cambios dimensionales.
El calor se transfiere a través de un vínculo térmico (diferencia
de temperatura). El trabajo se transfiere a través de un vínculo
mecánico (fuerzas y desplazamientos).
Ciencias de la Naturaleza 2 . 4
2
Transferencia de energía: calor
Contenidos
1. Calor y temperatura
Unidades de calor
Hasta el siglo XX no se tuvo claro que el calor era un tipo de energía; por eso, se medía con
una unidad propia, la caloría. Ahora no hay duda de que el calor es la energía que viaja o se
transmite de un cuerpo con mayor temperatura a un cuerpo con menor temperatura cuando se
ponen en contacto térmico.
El calor utiliza y se mide co n las mismas unidades que cualquier otro tipo de energía.
El calor, como energía que es, tiene unidades de energía y la del
Sistema Intenacional es el j ulio y su símbolo es J.
Ciencias de la Naturaleza 2 . 5
2
Transferencia de energía: calor
Contenidos
1. Calor y temperatura
El termómetro.
Es el aparato más usado para medir la temperatura. El termómetro, en contacto con el cuerpo,
llegará al equilibrio térmico con él. En ese momento el termómetro tendrá la misma
temperatura que el cuerpo. Según la temperatura que tenga el termómetro, el líquido de su
interior alcanzará una altura mayor o menor.
Un termómetro de mercurio puede ser útil desde -38 ºC hasta los 356 ºC.
Termómetro . Aparato utilizado para medir la temperatura de los
cuerpos.
Ciencias de la Naturaleza 2 . 6
2
Transferencia de energía: calor
Contenidos
1. Calor y temperatura
Escalas de temperatura.
Como cualquier otra magnitud, la temperatura se puede medir utilizando diferentes tipos de
unidades y escalas. La escala más utilizada en España y otros países europeos es la Celsius y
la unidad, el grado Celsius.
La escala del Sistema Internacional es la escala absoluta o Kelvin y la unidad el Kelvin. En
los países anglosajones se emplea habitualmente la escala Fahrenheit, y su unidad es el
grado Fahrenheit.
Otra escala es la Réaumur (casi en desuso) y su unidad el grado Réaumur.
La temperatura más baja alcanzable es 0 K, es decir, 273,16 ºC.
Ciencias de la Naturaleza 2 . 7
2
Transferencia de energía: calor
Contenidos
2. Efectos del calor en los cuerpos
Equilibrio térmico.
El calor es una energía en tránsito que viaja desde los cuerpos de mayor temperatura a los de
menor temperatura cuando éstos se ponen en contacto. Un cuerpo perderá energía y bajará su
temperatura y que otro la subirá, hasta que se igualen, momento en que cesará el flujo.
Para aumentar o disminuir la temperatura de un cuerpo, hay que darle o quitarle calor. Esa
cantidad dependerá de la masa del cuerpo (a más masa, mayor calor) y de su naturaleza
(unas sustancias se calientan mcon más facilidad que otras).
Equilibrio térmico es la igualación de la temperatura de dos
cuerpos al transferir calor el de mayor, al de menor temperatura.
Ciencias de la Naturaleza 2 . 8
2
Transferencia de energía: calor
Contenidos
2. Efectos del calor en los cuerpos
Cambios de estado
Los estados de agregación de la materia son: sólido, líquido y gas. Un cuerpo, mientras cambia
de estado, mantiene su temperatura constante (en las sustancias puras). El calor que recibe o
pierde un cuerpo mientras está cambiando de estado, no se emplea en aumentar o disminuir
su temperatura, sino que se emplea en romper o formar las uniones entre las partículas que
componen el cuerpo.
Cambio de estado . Efecto del calor sobre un cuerpo en el que
se rompen o se forman enlaces entre las partículas que lo
componen. La temperatura no varía durante el proceso.
Ciencias de la Naturaleza 2 . 9
2
Transferencia de energía: calor
Contenidos
2. Efectos del calor en los cuerpos
Cambios de dimensiones
Cuando un cuerpo recibe calor, aumenta la energía cinética de sus partículas y se mueven con
más velocidad. Al moverse más rápidamente tienden a ocupar más espacio y por ello, aumenta
el volumen del cuerpo. Lo contrario ocurrirá si el cuerpo pierde calor.
La magnitud del aumento o disminución de tamaño depende de la naturaleza del
...