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ENERGÍA CALORÍFICA

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0. INTRODUCCIÓN
• Calor forma de transferencia de energía, que
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1. TEMPERATURA
• Magnitud que permite medir el frío o calor de
un cuerpo (evitand...
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1.1- TEORÍA CINÉTICA
• Sistemas materiales están formados por
partículas (molécul...
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1.1- TEORÍA CINÉTICA
• Energía cinética y su relación con la Tª
– Si las partícul...
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1.2- EQUILIBRIO TÉRMICO
• Si dos cuerpos que tienen distinta
temperatura se ponen...
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1.3- TERMÓMETROS. ESCALAS
• Termómetros miden Tª
• Su funcionamiento se basa en:
...
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1.3- TERMÓMETROS. ESCALAS
• La escala termométrica más habitual es la
escala Cels...
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2. CALOR TRANSFERENCIA DE ENERGÍA
• Calor es el proceso de transferencia de
energ...
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2. CALOR TRANSFERENCIA DE ENERGÍA
• Mecanismos de transferencia de calor
• Conduc...
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CONDUCCIÓN

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2. CALOR TRANSFERENCIA DE ENERGÍA
• Convección
– es la propagación calorífica med...
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CONVECCIÓN

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2. CALOR TRANSFERENCIA DE ENERGÍA
• Radiación
– es la propagación calorífica a tr...
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RADIACIÓN

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3.CAPACIDAD CALORÍFICA
• Dos cuerpos de diferente material pero igual
masa se pon...
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3.CAPACIDAD CALORÍFICA
• Calor específico, ce , de
una sustancia es la
cantidad d...
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3.CAPACIDAD CALORÍFICA

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4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO
• Uno de los efectos causados por el aument...
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4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO
• La partículas de sólido pueden vibrar
• S...
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4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO
• Al completar el cambio de estado si
aumen...
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4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO
• Calor latente o calor de
transformación
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• Cada sustancia tiene (a una
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5. VARIACIÓN DE Tª. DILATACIÓN
• Las partículas de los sólidos vibran alrededor d...
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5. VARIACIÓN DE Tª. DILATACIÓN
ΔL= α L0 (Tf - Ti)
• α se llama coeficiente
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Energía calorífica

  1. 1. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola ENERGÍA CALORÍFICA 4.DBH 1
  2. 2. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 0. INTRODUCCIÓN • Calor forma de transferencia de energía, que produce cambios • Hervir agua, fundir hielo, dilatar vías del tren • Siglo XVIII: calor se transforma en trabajo mecánico (máquina de vapor) • Calor (Q) es energía en tránsito que pasa de un cuerpo a otro cuando éstos están a distinta temperatura. 4.DBH 2
  3. 3. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 1. TEMPERATURA • Magnitud que permite medir el frío o calor de un cuerpo (evitando subjetividad) 4.DBH 3
  4. 4. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 1.1- TEORÍA CINÉTICA • Sistemas materiales están formados por partículas (moléculas, átomos o iones) que están en continuo movimiento • Poseen energía cinética= ½ mv2 4.DBH 4
  5. 5. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 1.1- TEORÍA CINÉTICA • Energía cinética y su relación con la Tª – Si las partículas se mueven muy deprisa, las partículas tienen mayor energía cinética y el cuerpo se encuentra a Tª elevada – Si se mueven despacio, tendrán menor energía cinética y estará a Tª baja 4.DBH 5
  6. 6. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 1.2- EQUILIBRIO TÉRMICO • Si dos cuerpos que tienen distinta temperatura se ponen en contacto: – Ambos adquirirán la misma Tª (Tª de equilibrio) – Alcanzan el equilibrio térmico (= energía cinética) 4.DBH 6
  7. 7. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 1.3- TERMÓMETROS. ESCALAS • Termómetros miden Tª • Su funcionamiento se basa en: – Algunas propiedades de los cuerpos cambian al variar su temperatura (termómetro de Hg) – Dos cuerpos en contacto adquieren la misma temperatura 4.DBH 7
  8. 8. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 1.3- TERMÓMETROS. ESCALAS • La escala termométrica más habitual es la escala Celsius o centígrada. Su unidad es el grado Celsius. • La escala Kelvin o absoluta se emplea más en ámbitos científicos. Utiliza el grado Kelvin como unidad. – A -273ºC las partículas de la materia carecen de movimiento térmico, por tanto no tiene sentido una temperatura inferior 4.DBH T (ºK)= T (ºC) + 273 8
  9. 9. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 2. CALOR TRANSFERENCIA DE ENERGÍA • Calor es el proceso de transferencia de energía de un cuerpo a otro como consecuencia de la diferencia de Tª entre ellos • Se mide en julio (S.I.) o calorías • 1caloría= 4,18 julios • Caloría cantidad de calor necesario para elevar un grado centígrado la temperatura de un gramo de agua 4.DBH 9
  10. 10. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 2. CALOR TRANSFERENCIA DE ENERGÍA • Mecanismos de transferencia de calor • Conducción: – propagación calorífica sin desplazamiento de materia. – partículas del cuerpo que reciben energía se mueven con mayor rapidez y transmiten esta energía mediante choques a las restantes partículas del cuerpo. (en metales) 4.DBH 10
  11. 11. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola CONDUCCIÓN 4.DBH 11
  12. 12. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 2. CALOR TRANSFERENCIA DE ENERGÍA • Convección – es la propagación calorífica mediante desplazamiento de materia. – se produce fundamentalmente en los fluidos – las partes del fluido que reciben energía aumentan de volumen se vuelven menos densas y ascienden. – las partes frías son más densas y bajan ocupando las zonas libres hasta que la temperatura se iguala. 4.DBH 12
  13. 13. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola CONVECCIÓN http://laplace.us.es/wiki/images/0/05/C 4.DBH 13
  14. 14. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 2. CALOR TRANSFERENCIA DE ENERGÍA • Radiación – es la propagación calorífica a través de ondas electromagnéticas sin necesidad de ningún medio material – todos los cuerpos radian y absorben energía a cualquier temperatura – cuando la Tª de un cuerpo alcanza un determinado valor se pone incandescente e irradia energía luminosa. – (energía que procede del sol) 4.DBH 14
  15. 15. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola RADIACIÓN 4.DBH 15
  16. 16. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 4.DBH 16
  17. 17. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 3.CAPACIDAD CALORÍFICA • Dos cuerpos de diferente material pero igual masa se ponen en contacto con el mismo foco calorífico, experimentan incrementos de Tª diferentes. • Poseen distinta capacidad calorífica. 4.DBH 17
  18. 18. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 3.CAPACIDAD CALORÍFICA • Calor específico, ce , de una sustancia es la cantidad de calor necesaria para elevar un grado la temperatura de un kilogramo de dicha sustancia. Se mide en J/kg ºK Q= m ce ΔT = m ce (T final- T inicial) 4.DBH 18
  19. 19. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 3.CAPACIDAD CALORÍFICA 4.DBH 19
  20. 20. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO • Uno de los efectos causados por el aumento (o disminución) de la temperatura es el cambio agregación (cambio de estado) de la materia. • Los cambios de estado que absorben calor reciben el nombre de cambios de estado progresivos. • Los cambios de estado que necesitan que la sustancia se enfríe (desprenda calor) reciben el nombre de cambios de estado regresivos. 4.DBH 20
  21. 21. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO 4.DBH 21
  22. 22. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO 4.DBH 22
  23. 23. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO • La partículas de sólido pueden vibrar • Si reciben energía se incrementa su Ec y por tanto tambien ↑su Tª • En un momento el sólido se transforma en líquido • En el cambio de estado no se produce ↑ de Tª • La energía no se está empleando en aumentar la energía cinética de las moléculas, sino en romper enlaces entre ellas. 4.DBH 23
  24. 24. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO • Al completar el cambio de estado si aumentamos la Tª – ↑ la Ec y la agitación de la partículas – La velocidad es grande y las partículas escapan de la superficie líquida – Cambia a estado gaseoso 4.DBH 24
  25. 25. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO • Calor latente o calor de transformación – Q= m L – cantidad de calor que hay suministrar a 1 kg de una sustancia para que cambie de estado. – En el S. I el calor latente se expresa en J (ó kJ)/kg. – Calor latente de fusión Lf – Calor latente de vaporización Lv 4.DBH 25
  26. 26. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 4. VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO • Cada sustancia tiene (a una presión dada) unas – Temperaturas de fusión – Temperatura de ebullición características • Pueden servir para su identificación 4.DBH 26
  27. 27. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola VARIACIÓN DE Tª. CAMBIOS DE ESTADO 4.DBH 27
  28. 28. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 5. VARIACIÓN DE Tª. DILATACIÓN • Las partículas de los sólidos vibran alrededor de posiciones fijas • Al aumentar la Tª la vibración se hace mayor y las partículas se separan entre sí, produciendo un aumento del tamaño del cuerpo. Dilatación • Ej: grietas que aparecen en las carreteras durante el verano o por el termómetro cuando tomas la Tª. • La materia se dilata tanto en estado sólido, como en estado líquido o gaseoso. 4.DBH 28
  29. 29. Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 5. VARIACIÓN DE Tª. DILATACIÓN ΔL= α L0 (Tf - Ti) • α se llama coeficiente de dilatación lineal y es característica de cada sustancia. • La variación de volumen se expresa mediante la fórmula: ΔV= γ V0 (Tf - Ti) siendo γ= 3α 4.DBH 29

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