CALORMETRÍA

1. DOMINIO
CIENTÍFICO
Bienvenidos

2. CALORIMETRÍA
DOMINIO CIENTÍFICO
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3. 1. ESCALAS DE
TEMPERATURA
DOMINIO CIENTÍFICO
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4. DEFINICIÓN
La temperatura está
relacionada con la
sensación que
experimentamos al
tocar ciertos objetos,
que nos permite
clasificarlos en objetos
fríos o calientes.

5. TEMPERATURA
La temperatura es la medida de la energía cinética
promedio de los átomos o moléculas en el sistema.
Ejemplo: La forma precisa de medir la temperatura es a través de un
termómetro.

6. DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA
El calor y la temperatura son dos conceptos diferentes, pero
estrechamente relacionados. La temperatura normalmente se mide
en Celsius (ºC) o Kelvin (K), y el calor tiene unidades de energía,
calorías (cal).
Ejemplo: En dos recipientes de
diferente tamaño, la temperatura
alcanzada es la misma para los
dos, 100ºC, pero el que posee
más agua tiene mayor cantidad
de calor.

7. ESCALAS DE TEMPERATURA
Se define al cero absoluto como la temperatura en el cual la energía
cinética de las moléculas del agua es cero.
La fórmula para convertir grados Celsius a grados Kelvin es:
𝑲 = ℃ + 𝟐𝟕𝟑
La fórmula para convertir los grados Celsius a grados Fahrenheit es:
℉ =
𝟗
𝟓
℃ + 𝟑𝟐
La fórmula para convertir los grados Fahrenheit a centígrados es:
℃ =
𝟓
𝟗
℉ − 𝟑𝟐

8. EJEMPLOS
1. Convertir 50 K a ºC.
a) -100 ºC b) -200 ºC c) -223 ºC d) -324 ºC
ºC= K - 273
ºC= 50 K - 273
ºC= -223
𝑇℃ = -223 ºC

9. EJEMPLOS
2. El valor que se debe fijar en el graduador del horno en grados
Celsius, si la temperatura necesaria para asar un pollo es de 374 ºF,
es:
a) 178 ºC b) 190 ºC c) 128 ºC d) 328 ºC
℃ =
𝟓
𝟗
𝟑𝟕𝟒 − 𝟑𝟐
℃ =
𝟓
𝟗
𝟑𝟕𝟒 − 𝟑𝟐
℃ =
𝟓
𝟗
𝟑𝟒𝟐
𝑇℃ = 190 ºC

10. 2. CAMBIO DE
TEMPERATURA
DOMINIO CIENTÍFICO
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11. DEFINICIÓN
Calor (Q) es una cantidad de energía y es una
expresión del movimiento de las moléculas que
componen un cuerpo.
Ejemplo: Golpear con toda la fuerza a una moneda usando un
martillo, produce que la moneda quede caliente, porque la energía
cinética que tenía el martillo se transformó en calor.
Antes Después
Moneda
caliente

12. CALOR ESPECÍFICO
Es la cantidad de calor que una sustancia o un sistema
termodinámico es capaz de absorber antes de incrementar su
temperatura en una unidad.
Se calcula en base a la siguiente fórmula:
𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇
∆𝑇 = 𝑇𝑓 − 𝑇𝑜
Donde:
𝑄: calor [cal]
𝑚: masa [g]
𝑐: calor específico [cal/g ºC]
∆𝑇: variación de temperatura [ºC]
𝑇𝑓: temperatura final [ºC]
𝑇𝑜: temperatura inicial [ºC]
Ejemplo: Agua en estado líquido es necesario 1 caloría por gramo para aumentar un grado
Celsius.

13. EQUILIBRIO TÉRMICO (LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA)
Un cuerpo se encuentra en equilibrio térmico cuando el
intercambio neto de energía entre sus elementos es cero,
en consecuencia, los cuerpos se encuentran a la misma
temperatura.
𝑄 𝑝 ƴ𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 = 𝑄 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑑𝑜
𝑚1 𝑐1∆𝑇 = 𝑚2 𝑐2∆𝑇
𝑚1 𝑐1 𝑇𝑜1 − 𝑇𝑓 = 𝑚2 𝑐2 𝑇𝑓 − 𝑇𝑜2
Donde:
𝑄 𝑝 ƴ𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎: calor de pérdida o cedido [cal]
𝑄 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑑𝑜: calor ganado o absorbido [cal]
𝑚1: masa de la sustancia 1 [g]
𝑚2: masa de la sustancia 2 [g]
𝑐1: calor específico de la sustancia 1 [cal/g ºC]
𝑐2: calor específico de la sustancia 2 [cal/g ºC]
𝑇01: temperatura inicial de la sustancia 1[ºC]
𝑇02: temperatura inicial de la sustancia 2 [ºC]
𝑇𝑓: temperatura final es la misma para las dos
sustancias [ºC]

14. EJEMPLOS
• La cantidad de calor que se debe suministrar al bloque de cobre
de 200g y es calentado de 30 ºC a 80 ºC, será:
PASO 1: La fórmula es:
𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇
PASO 2: La variación de la temperatura es:
∆𝑇 = 𝑇𝑓 − 𝑇𝑜
∆𝑇 = 80 − 30
∆𝑇 = 50 ℃
PASO 3: Reemplazando valores:
𝑄 = 200 𝑐 𝑐𝑢 50
𝑄 = 10000𝑐 𝐶𝑢 𝑐𝑎𝑙
También:
𝑄 = 10𝑐 𝐶𝑢 [𝐾𝑐𝑎𝑙]

15. 3. CAMBIO DE ESTADO
DOMINIO CIENTÍFICO
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16. DEFINICIÓN
Los cambios de estado físico se producen
por aumento de temperatura o por
disminución de temperatura.

17. CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA
Sólido Líquido Gas
Fusión Evaporación
Sublimación
Solidificación Condensación
Sublimación inversa
• Los que ocurren por aumento de
temperatura son: fusión,
evaporización y sublimación.
• Los que ocurren por disminución
de temperatura son:
solidificación, condensación y
sublimación inversa.

18. CAMBIO DE ESTADO DE LA MATERIA
Ejemplo: El hielo al calentarse se convierte en agua líquida y
esta se trasforma en vapor por encima de cierta temperatura.
Fusión
Evaporización
tiempo
Sólido
Líquido
y
Gas
Líquido
˚C
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
Sólido y Líquido
Gas

19. CALOR LATENTE
Cantidad de calor que hay que dar o quitar a la unidad de
masa de una sustancia para que cambie de estado
𝑄 = 𝑚𝐿
Donde:
𝑄: cantidad de calor [cal]
𝑚: masa [g]
𝐿: calor latente [cal/g]
Ejemplo: Calores latentes del agua son: Fusión: 𝐿 𝑓: 80 [cal/g]
Evaporización: 𝐿 𝑣: 540 [cal/g] Sublimación: 𝐿 𝑠: 620 [cal/g]

20. EJEMPLOS
1. El calor necesario para transformar 500 gramos de hielo a -20 ºC, en agua a 50 ºC es:
Lf =80 [cal/g], chielo=0.5 [cal/g ºC], cagua=0.5 [cal/g ºC]
PASO 1: Esto se realiza en tres etapas, cada una de las cuales recibe una cantidad diferente de calor
(Q).
𝑄1: calentar el hielo de -20 ºC a 0 ºC.
𝑄2: fusión del hielo.
𝑄3: Calentar el agua (hielo fundido) desde 0 ºC a 50 ºC.
PASO 2: El cálculo de los respectivos calores es:
𝑄1 = 𝑚𝑐∆𝑇 = 500 × 0.5 × 0 − −20 = 5000 𝑐𝑎𝑙
𝑄2 = 𝑚𝐿 𝑓 = 500 × 80 = 40000 𝑐𝑎𝑙
𝑄3 = 𝑚𝑐∆𝑇 = 500 × 1 × 50 − 0 = 25000 𝑐𝑎𝑙
PASO 3: El calor total es:
𝑄 𝑇 = 𝑄1 + 𝑄2 + 𝑄3

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