Descripción de los conceptos básicos de la energía térmica

1. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE
ZACATECAS
UNIDAD ACADÉMICA DE PREPARATORIA
Física II
Docente: Irma Torres Ordaz
Unidad Temática II: Calor y Temperatura
Unidad de Trabajo 3: Diferencia entre Calor y Temperatura
Fecha: 28 de abril del 2016

2. OBJETIVO
• Describir la diferencia entre calor y temperatura, los efectos del calor sobre
los objetos, por medio del estudio de sus respectivos conceptos, principios y
leyes.

3. UNIDAD TEMÁTICA II: CALOR Y TEMPERATURA
UNIDAD DE TRABAJO 3: DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA
3.1 Introducción.
3.2 Concepto de temperatura y sus unidades de medida.
3.3 Concepto de calor y sus unidades de medida.
3.4 Mecanismos de transferencia de calor.
3.5 Dilatación de los cuerpos, lineal, superficial y volumétrica.
3.6 Dilatación del agua.
3.7 Calor específico de las sustancias.
3.8 El calor y las transformaciones del estado físico de la materia, calor latente de
fusión y de vaporización.

4. CONCEPTOS
TEMPERATURA
ENERGÍA INTERNA
CALOR
ENERGÍA CALORÍFICA
EQUILIBRIO TÉRMICO
TERMÓMETRO
PUNTO DE FUSIÓN DEL AGUA
PUNTO DE EBULLICIÓN DEL AGUA
ESCALA CELSIUS
ESCALA FAHRENHEIT
ESCALA KELVIN

5. TEMPERATURA

6. TEMPERATURA
La temperatura de
un objeto material
es una medida de
la energía cinética
promedio de sus
moléculas

7. TEMPERATURA ENERGÍA INTERNA

8. ENERGÍA INTERNA
La energía térmica o energía interna total de un objeto,
representa la suma de las energías moleculares cinética y
potencial

9. ENERGÍA INTERNA

10. ENERGÍA INTERNA

11. ENERGÍA INTERNA

12. ESCALAS DE TEMPERATURA

13. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA

14. ESCALAS DE TEMPERATURA ABSOLUTAS

15. CONVERSIÓN DE UNIDADES DE TEMPERATURA
°𝐹 =
9
5
°𝐶 + 32
°𝐶 =
5
9
(°𝐹 − 32)
𝐾 = °𝐶 + 273
𝑅 = °𝐹 + 460

16. EJEMPLOS DE CONVERSIÓN DE UNIDADES DE
TEMPERATURA
El punto de fusión de una aleación de estaño y plomo es
de 250 °C. ¿Cuál es el punto de fusión de la aleación en
grados Fahrenheit

17. CALOR

18. CALOR

19. CALOR
El calor es la energía térmica perdida o ganada por un
cuerpo

20. CALOR
El calor es la energía que se transfiere de un objeto a otro debido
a la diferencia de temperatura
El calor siempre se transfiere del objeto de mayor temperatura al
de menor temperatura

21. CALOR

22. CALOR

23. CALOR

24. CALOR

25. CALOR

26. CALOR

27. CALOR

28. CALOR

29. CALOR

30. CALOR

31. CALOR

32. UNIDADES DE CALOR
La caloría (cal)
La kilocaloría (kcal)
La Unidad Térmica Británica (Btu)

33. UNIDADES DE CALOR
La caloría (cal):
Se define como la cantidad de calor
necesario para aumentar la temperatura de
un gramo de agua de 14.5 °C a 15.5°C.

34. UNIDADES DE CALOR
La kilocaloría (kcal):
Se define como la cantidad de calor necesario para
aumentar la temperatura de un kilogramo de agua de
14.5°C a15.5°C
1kcal=1000 calorías

35. UNIDADES DE CALOR
La Unidad Térmica Británica (Btu)
Se define como la cantidad de calor necesario para
aumentar la temperatura de un kilogramo de agua
de 14.5°C a 15.5°C
1 Btu=252 calorías

36. UNIDADES DE CALOR
1 Kcal = 4186 J
1 cal = 4.186 J

37. CAPACIDAD CALORÍFICA
La capacidad calorífica de un objeto es la cantidad
de calor que se requiere para elevar la temperatura
del objeto en 1°C

38. CAPACIDAD CALORÍFICA
𝑪 =
𝑸
∆𝑻
C= Capacidad Calorífica del objeto (cal/°C)
Q= Calor añadido al objeto (cal)
ΔT= Cambio o variación de temperatura (°C)

39. CALOR ESPECÍFICO
Es la cantidad de calor
requerido por un material
para elevar en un una
unidad la temperatura de
una unidad de masa.

40. CALOR ESPECÍFICO
c=
𝑪
𝒎
c= Calor específico de una sustancia (J/kg•K, cal/g•°C,
Btu/lb•°F)
C= Capacidad calorífica (cal/°C)
m= Masa (Kg)

41. CALOR ABSORBIDO O CEDIDO (Q)
Q=m c ΔT
c= Calor específico de una sustenacia
C= Capacidad calorífica cal/°C
m= Masa (Kg)

42. CAMBIOS DE FASE

43. CALOR LATENTE DE FUSIÓN (𝐻 𝑓)
Es la cantidad de calor que se necesita por unidad de
masa para cambiar una sustancia de la fase sólida a la
líquida a una temperatura de fusión
Q= m 𝑯 𝒇

44. CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN (𝐻𝑣)
Es la cantidad de calor necesario por unidad de masa
para cambiar una sustancia de líquido a vapor a su
temperatura de ebullición
Q= m 𝑯 𝒗

45. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN

46. TRANSFERENCIA DE
CALOR POR
CONVECCIÓN

47. TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN

48. DILATACIÓN LINEAL
∆𝐿 = 𝛼 𝐿 𝑜∆𝑇
ΔL= Cambio en longitud (m)
Lo= Longitud inicial (m)
L= Longitud final
ΔT= Cambio en la temperatura (C)
𝛼 = Coeficiente de dilatación lineal
𝐿 = 𝐿 𝑜(1 + 𝛼∆𝑇)

49. DILATACIÓN SUPERFICIAL O DE ÁREA
∆𝐴 = 2𝛼 𝐴 𝑜∆𝑇
ΔA= Cambio en el área
Ao= Área inicial
A= Área final
ΔT= Cambio en la temperatura (C)
𝛼 = Coeficiente de dilatación lineal
A= 𝐴 𝑜(1 + 2𝛼∆𝑇)

50. DILATACIÓN VOLUMÉTRICA
∆𝑉 = 3𝛼 𝑉𝑜∆𝑇
ΔV= Cambio en volumen
Vo= Volumen inicial
V= Volumen final
ΔT= Cambio en la temperatura (C)
𝛼 = Coeficiente de dilatación lineal
V= 𝑉𝑜(1 + 3𝛼∆𝑇)

51. DILATACIÓN VOLUMÉTRICA EN LÍQUIDOS
∆𝑉 = 𝛽 𝑉𝑜∆𝑇
V= 𝑉𝑜(1 + 𝛽∆𝑇)
ΔV= Cambio en volumen
Vo= Volumen inicial
V= Volumen final
ΔT= Cambio en la temperatura (C)
𝛽 = Coeficiente de dilatación volumétrica

52. GRACIAS