TRANSMISION DE CALOR

la transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica.

ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico.

FORMAS DE TRANSMISION DE CALOR:

1.- CONDUCCIÓN: 

Es el principal medio de transferencia de calor. Se realiza por la transferencia de energía cinética entre moléculas, es decir, se transmite por el interior del cuerpo estableciéndose una circulación de calor. La máxima cantidad de calor que atravesará dicho cuerpo será aquella para la cual se consigue una temperatura estable en todos los puntos del cuerpo. 

En este tipo de transmisión se debe tener en cuenta la conductividad térmica de las sustancias (cantidad de calor transmitido por unidad de tiempo, superficie, gradiente de temperatura). 

2.- CONVECCIÓN: 

El calor de un sólido se transmite mediante la circulación de un fluido que le rodea y este lo transporta a otro lugar, a este proceso se le llama convección natural. Si la circulación del fluido está provocada por un medio externo se denomina convección forzada. 

3.- RADIACIÓN: 

La radiación ES la transmisión de calor entre dos cuerpos los cuales, en un instante dado, tienen temperaturas distintas, sin que entre ellos exista contacto ni conexión por otro sólido conductor. Es una forma de emisión de ondas electromagnéticas (asociaciones de campos eléctricos y magnéticos que se propagan a la velocidad de la luz) que emana todo cuerpo que esté a mayor temperatura que el cero absoluto.

EJEMPLOS:En una barra metálica, el calor se transmite por conducciónAl calentar la barra, el calor se transmite hasta el otro extremo, partícula a partícula.La vibración de una partícula transmite energía cinética a sus vecinas. De esta manera, el calor se propaga por la barra metálica. (Conducción.)

En la convección se produce un transporte de energía asociado al desplazamiento de las partículas con mayor velocidad que desplazan a las más lentas. La razón es la diferencia de densidad que se produce al calentar el fluido. A diferencia de la conducción, en a convección el material caliente se desplaza. Por eso solo se da en los líquidos y en los gases.

En radiación, El ejemplo perfecto de este fenómeno es el planeta Tierra. Los rayos solares atraviesan la atmósfera sin calentarla y se transforman en calor en el momento en que entran en contacto con la tierra.

CAMBIOS DE FASE PROVOCADOS POR EL CALOR SUMINISTRADO O EXTRAIDO

Como acabamos de ver, cuando se produce una transferencia de energía térmica entre dos cuerpos, ambos experimentan una variación de temperatura que depende de la capacidad calorífica específica de cada uno de ellos. Sin embargo, esto no sucede cuando tiene lugar un cambio de estado en uno o en ambos cuerpos. La experiencia nos dice que, mientras tiene lugar un cambio de estado, la temperatura permanece constante. El cambio de estado de las sustancias consiste en un intercambio de energía. Pueden darse los siguientes casos:Si se produce cuando se suministra energía al cuerpo, tenemos:

Fusión. Cambio de estado de sólido a líquido.

Vaporización. Cambio de estado de líquido a gas.

Sublimación. Cambio de estado de sólido directamente a gas. es el proceso que consiste en el cambio de estado de sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.

Si se produce cuando el cuerpo o sistema cede energía al ambiente, tenemos: Solidificación. Cambio de estado de líquido a sólido. La temperatura a la que se

solidifica un líquido coincide con su punto de fusión. Condensación. Cambia de estado de gas a líquido.

Sublimación inversa. Cambio de estado de gas directamente a sólidoes decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido

Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío pasa de un estado a otro, decimos que ha cambiado de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el hielo se derrite y si calentamos agua líquida vemos que se evapora.

Si se calienta un sólido, llega un momento en que se transforma en líquido. Este proceso recibe el nombre de fusión; Cada sustancia posee un punto de fusión característico. Por ejemplo, el punto de fusión del agua pura es 0 °C a la presión atmosférica normal.

Si calentamos un líquido, se transforma en gas. Este proceso recibe el nombre de vaporización. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa de líquido, formándose burbujas de vapor en su interior, se denomina ebullición. El punto de ebullición del agua es 100 °C a la presión atmosférica normal.

QUE ES EL PUTO DE FUSION?

El punto de fusión es la temperatura a la cual el estado sólido y el estado líquido de una sustancia, coexisten en equilibrio térmico, a una presión de 1 atmósfera.

Por lo tanto, el punto de fusión no es el pasaje sino el punto de equilibrio entre los estados sólido y líquido de una sustancia dada. Al pasaje se lo conoce como derretimiento. fusion: 0 grados 

QUE ES EL PUNTO DE EBULLICION?

El punto de ebullición de un compuesto químico es la temperatura que debe alcanzar éste para pasar del estado líquido al estado gaseoso; para el proceso inverso se denomina punto de condensación. La definición exacta del punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor iguala a la presión atmosférica. ebullicion: 100 grados

 

QUE ES EL CALOR LATENTE DE FUSION?

El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión)

QUE ES CALOR LATENTE DE EBULLICION?

es la energía absorbida por las sustancias al cambiar de estado  líquido a gaseoso (calor latente de vaporización)

Sustancia T fusión ºC Lf ·103 (J/kg) T ebullición ºC

Lv ·103 (J/kg)

Hielo (agua) 0 334 100 2260Alcohol etílico -114 105 78.3 846Acetona -94.3 96 56.2 524Benceno 5.5 127 80.2 396Aluminio 658.7 322-394 2300 9220Estaño 231.9 59 2270 3020Hierro 1530 293 3050 6300Cobre 1083 214 2360 5410Mercurio -38.9 11.73 356.7 285Plomo 327.3 22.5 1750 880Potasio 64 60.8 760 2080Sodio 98 113 883 4220

Por ejemplo, para que el agua cambie de sólido (hielo) a líquido, a 0ºC se necesitan 334·103 J/kg. Para que cambie de líquido a vapor a 100 ºC se precisan 2260·103 J/kg.

QUE ES CALOR ESPECIFICO?

El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor específico

depende de dicha temperatura inicial.1 2 Se le representa con la letra  (minúscula).

Sustancia T fusión ºC Lf ·103 (J/kg) T ebullición ºC

Lv ·103 (J/kg)

Hielo (agua) 0 334 100 2260Alcohol etílico -114 105 78.3 846Acetona -94.3 96 56.2 524Benceno 5.5 127 80.2 396Aluminio 658.7 322-394 2300 9220Estaño 231.9 59 2270 3020Hierro 1530 293 3050 6300Cobre 1083 214 2360 5410Mercurio -38.9 11.73 356.7 285Plomo 327.3 22.5 1750 880Potasio 64 60.8 760 2080Sodio 98 113 883 4220

CALORES ESPECÍFICOS DE DISTINTAS SUSTANCIAS

SUSTANCIA CALOR ESPECÍFICO (J /(kg.k))

Agua 4180

Alcohol etílico 2400

Hielo 2090

Vapor de agua 1920

Aire 1000

Aceite 1670

Aluminio 878

Vidrio 812

Arena 800

Hierro 460

Cobre 375

Mercurio 140

Plomo 125