calor, temperatura y dilatación térmica

1. Conservacióndelaenergíay
susinteraccionesconla
materia
Segundo cuatrimestre
Energía térmica

2. 01 Energíatérmica

3. Energíatérmica
La energía térmica es la forma de energía que interviene en los fenómenos
caloríficos. Cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto,
el caliente comunica energía al frío; el tipo de energía que se cede de un cuerpo a
otro como consecuencia de una diferencia de temperaturas es precisamente la
energía térmica.

4. Calor
Calor es la energía que se
transfiere entre dos
cuerpos, debido a la
diferencia de temperatura
entre ellos.

5. Calor
La energía térmica fluye
del cuerpo con mayor
temperatura al cuerpo
con menor temperatura

6. Temperatura
La temperatura es una magnitud
escalar que mide la cantidad de
energía cinética que tiene un
cuerpo, es decir la temperatura es
la manifestación de la energía.

7. Métodosdetransferenciade
calor
02

9. El Calor es una forma de energía en movimiento.
Siempre que hay una diferencia de temperatura entre dos cuerpos se dice que el calor
fluye en dirección del cuerpo de temperatura más alta al de temperatura más baja.
Existen tres formas principales por las cuales ocurre la transferencia de calor:
a. Conducción,
b. Convección y
c. Radiación

10. Conducción
La conducción es la transferencia de calor por medio de las colisiones moleculares entre
moléculas vecinas.
Por ejemplo, Si sostiene un extremo de una barra de hierro sobre una llama, el calor
alcanzará finalmente su mano debido al proceso de conducción.
El incremento de la actividad molecular en el extremo calentado pasa de molécula en
molécula hasta que llega a la mano.

11. Convección
La convección es el proceso mediante el cual el calor se transfiere utilizando el movimiento
de un medio material, el cual generalmente es un fluido.
Cuando tiene lugar el movimiento de un medio material se produce lo que se denomina
corrientes de convección. Dichas corrientes pueden ser naturales o forzadas.

12. Convección
La convección es el proceso mediante el cual el calor se transfiere utilizando el movimiento
de un medio material, el cual generalmente es un fluido.
Cuando tiene lugar el movimiento de un medio material se produce lo que se denomina
corrientes de convección. Dichas corrientes pueden ser naturales o forzadas.

13. Las naturales son aquellas que se producen cuando el movimiento de un medio
es ocasionado por una diferencia de densidad debido a la variación de
temperatura.
Como ejemplo tenemos las corrientes de aire caliente y frío que existen en
nuestro planeta.
Las corrientes de convección forzada son aquellas en las que el medio de
transferencia es obligado a moverse mediante dispositivos mecánicos, como
bombas y ventiladores.
Como ejemplos tenemos la calefacción.

14. La radiación es el proceso a través del cual el calor se transfiere por
medio de ondas electromagnéticas. Todos los objetos emiten energía
radiante e incluso se puede desplazar en el espacio a través de un vacío.
Tenemos como ejemplo la energía del sol.
Radiación

15. Transferenciade
energía
Dilatación térmica
03

16. Se llama dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna
otra dimensión métrica que sufre un cuerpo debido al aumento de
temperatura.
Esto ocurre debido a que cuando un cuerpo aumenta su temperatura,
las partículas se mueven más deprisa, por lo que necesitan más espacio
para desplazarse.
DilataciónTérmica

17. Experimentalmente se ha comprobado que al aumentar la temperatura de una
barra, aumenta su longitud y que dicho aumento ( ΔL ) es proporcional a su
longitud inicial ( Li ) y al aumento de su temperatura ( Δt ).
Esto es: Donde:
Dilataciónlineal

19. Se define al coeficiente de dilatación lineal α como el alargamiento por unidad
de longitud de un material, para una variación de temperatura de 1 °C

20. Los lados de una placa sufren dilataciones lineales, provocando una dilatación
superficial cuando aumenta su temperatura.
Esto se observa en aquellos cuerpos en los que una de sus dimensiones es
mucho menor que las otras dos, por ejemplo en chapas, láminas y espejos, entre
otros.
Dilataciónsuperficial

21. La fórmula de dilatación superficial es:
Donde:
El coeficiente de dilatación
superficial de una lámina, que
se dilata en la misma
proporción a lo largo y lo ancho,
se puede obtener multiplicando
el coeficiente de dilatación
lineal por dos

22. El coeficiente de dilatación superficial se define como la variación de la
superficie de una placa, por unidad de área, cuando hay un aumento en la
temperatura de 1 °C.

23. Donde:
Dilataciónvolumétrica

24. El coeficiente de dilatación volumétrica de un sólido; que se dilata igualmente en
todas direcciones, se puede obtener multiplicando su coeficiente de dilatación
lineal por tres, es decir:
Se define al coeficiente de dilatación volumétrica como: la variación del volumen
por unidad de éste de un material, cuando hay un cambio en la temperatura.