INTERACCIÓN MATERIA-ENERGÍA: CALOR

M. C. SILVIO OSWALDO RAMÓN AVALOS

FISICA 2

CALOR Es una forma de

energía que se transfiere de un cuerpo a otro, como resultado de la diferencia de temperaturas entre ellos.

CALOR El Calor fluye siempre

del cuerpo más caliente al más frío.

Las unidades del calor son: Caloría, Joule y el BTU (Unidad Térmica Británica).

TEMPERATURA Esta relacionada

directamente con la energía cinética promedio de las moléculas que lo componen.

TEMPERATURA

Es la magnitud física que indica que tan caliente o fría es una sustancia respecto a otra que se toma como referencia.

ESCALAS DE TEMPERATURA

Un dispositivo calibrado por la dilatación de una sustancia se llama termómetro, los cuales se calibran de acuerdo a escalas que dan lugar a unidades de medición de la temperatura, como son:

• la escala Fahrenheit (°F) • la escala Celsius (°C)• la escala Kelvin (°K)• la escala Rankine (°R)

ESTADOS DE LA MATERIA

Existen en el universo diferentes estados llamados ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA: Sólido, Líquido, Gas, Plasma y Bose-Einstein.

SÓLIDO Se forman cuando

las fuerzas de atracción entre moléculas individuales son mayores que la energía que causa que se separen.

LÍQUIDO Se forman cuando

la energía (usualmente en forma de calor) de un sistema aumenta y la estructura rígida del estado sólido se rompe.

GAS

Se forman cuando la energía de un sistema excede todas las fuerzas de atracción entre moléculas.

PLASMA Son gases calientes e

ionizados. Los plasmas se forman bajo condiciones de extremadamente alta energía, tan alta, en realidad, que las moléculas se separan violentamente y sólo existen átomos sueltos.

CONDENSADOS BOSE-EINSTEIN

Son superfluídos gaseosos enfríados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto. En este extraño estado, todos los átomos de los condensados alcanzan el mismo estado mecánico-quantum y pueden fluir sin tener ninguna fricción entre sí.

CAMBIOS DE FASE

EBULLICIÓN Ocurre cuando un

líquido alcanza la temperatura suficiente para producir gas debajo de la superficie. La temperatura de ebullición también se llama PUNTO DE EBULLICIÓN. Esta depende

CONDENSACIÓN

Es el cambio contrario a la evaporación, proceso por el cual se transforma un gas a líquido. Esto ocurre cuando las moléculas del gas se encuentran con las moléculas de la superficie de un líquido, pierden energía cinética y la fuerza de atracción entre el liquido sobre ellas impide que escapen del líquido.

CONGELACIÓN

Ocurre cuando un líquido se enfría. En este cambio de fase, las moléculas pierden energía cinética (velocidad) provocando que las fuerzas de atracción que ejercen entre ellas las unan para formar un sólido con forma y volumen definidos. La temperatura a la que un sólido se solidifica se llama PUNTO DE CONGELACIÓN.

FUSIÓN

Es lo contrario a la Congelación y ocurre cuando un cuerpo sólido se calienta y se vuelve líquido. Al aumentar la energía cinética de las moléculas del sólido, estas empiezan a moverse más rápido hasta que logran vencer las fuerzas de atracción entre ellas y se separan lo suficiente para transformarse en líquido. La Temperatura a la cual se presenta el cambio se llama PUNTO DE FUSION.

SUBLIMACIÓN

Es el paso de la fase sólida a la gaseosa sin pasar por el líquido. El cambio de gas a sólido también es una sublimación pero se suele llamar mejor DEPOSICIÓN O SEDIMENTACIÓN.

CURVA DE CALENTAMIENTO DEL

AGUA

CALOR ESPECÍFICO

Es la cantidad de calor que necesita un gramo de una sustancia para elevar su temperatura un grado centígrado.

DILATACIÓN

Se denomina dilatación al cambio de longitud, área o volumen que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.

DILATACIÓN LINEAL

Es un cambio en la longitud de un material, ya sea su espesor, longitud de un lado, o diámetro, a causa de un cambio en la temperatura del material.

DILATACIÓN SUPERFICIAL

El incremento que experimenta la unidad de superficie al aumentar 1 ºC su temperatura se denomina " Coeficiente de dilatación superficial”.

DILATACIÓN VOLUMÉTRICA

El incremento que experimenta la unidad de volumen al aumentar 1ºC su temperatura se denomina " Coeficiente de Dilatación Cúbica o volumétrica”.

TRANSFERENCIA DE CALOR

Es el flujo unidireccional de la energía en forma de calor desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura hasta alcanzar el equilibrio térmico

CONDUCCION Conducción:

Transferencia de calor sin movimiento de materia. Depende de la conductividad térmica de la sustancia.

CONVECCIÓN Convección:

Transferencia de calor con movimiento de materia. El movimiento está ocasionado por los cambios de densidad de la sustancia dentro de un campo gravitatorio

RADIACION Radiación:

Transferencia de calor por medio de ondas. No precisa materia para su propagación.