Física II

1. Física fundamental 7839
Electrónica y Automatización
Nombre: Tipanquiza Romel

2. Interacciones térmicas
con variaciones de
temperatura

3. Calor
• Es la Energía Térmica que
se transfiere de un objeto a otro
cuando entran en contacto mutuo,
debido a una diferencia de
temperaturas entre ellos.
• La dirección de la transferencia de la
Energía Térmica es siempre desde la
sustancia de mayor temperatura
hacia la de menor temperatura (o sea
desde la más caliente a la más fría).
• Cuando fluye calor entre dos objetos
o sustancias que se encuentran
unidas; se dice que están
en CONTACTO TÉRMICO.

4. Calor específico
La energía ganada o perdida en
diversos procesos es el calor.
Calor específico es la energía
necesaria que la unidad de masa de un
cuerpo ha de intercambiar con el
entorno para variar su temperatura en
un grado.
El calor específico es característico
para cada sustancia y, en el Sistema
Internacional, se mide en julios por
kilogramo y kelvin (J/(kg·K)).
De acuerdo con la ley de Dulong y
Petit, el calor específico molar de la
mayor parte de los sólidos, a
temperatura ambiente y por encima,
es casi constante.

5. Caloría
• La caloría es una unidad muy
práctica porque permite medir
calor por su efecto térmico sobre
el agua y resulta fácil de medir,
esta unidad de medida tiene el
defecto de ser diferente a las que
utilizamos en el resto de la Física
para medir cualquier incremento
de energía.
• Una caloría equivale a una
transmisión de 4,18 J de energía.

6. Calor cedido y calor absorbido
• El efecto mas inmediato de la
transferencia de calor de un cuerpo a
otro es el cambio de temperatura.
• La cantidad de calor que un cuerpo
cede o recibe depende de tres factores:
-La variación de la temperatura que se
desea conseguir.
-La masa del cuerpo que se caliente o en
fríe.
-La naturaleza del cuerpo.
• El calor cedido o absorbido por un
cuerpo se puede medir por la
expresión:
Q = m· c· (Tf-To)

7. Calor liberado
La cantidad de calor liberado por una
sustancia es proporcional al calor específico
de la misma. La liberación de calor es una
medida importante para varias industrias
como la ingeniería de materiales, la química
y la física.

8. Capacidad calórica
• Como regla general, y salvo algunas excepciones puntuales,
la temperatura de un cuerpo aumenta cuando se le aporta
energía en forma de calor. El cociente entre la energía
calorífica Q de un cuerpo y el incremento de temperatura T
obtenido recibe el nombre de capacidad calorífica del
cuerpo, que se expresa como:
• La capacidad calorífica es un valor característico de los
cuerpos, y está relacionado con otra magnitud fundamental
de la calorimetría, el calor específico.
• Para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 ºC es
necesario aportar una cantidad de calor igual a una caloría.
Por tanto, la capacidad calorífica de 1 g de agua es igual a 1
cal/K.

9. El calorímetro
• El calorímetro es un instrumento que
sirve para medir las cantidades de
calor suministradas o recibidas por
los cuerpos.
• Consiste en una vasija totalmente
aislada del exterior, en la que se
introducen las dos sustancias,
generalmente una y la sustancia de la
que se quiere calcular su calor
específico. Va provisto de un
termómetro y de un agitador para
asegurar una buena mezcla.

10. Temperatura de equilibrio térmico
• Cuando dos sustancias a diferentes
temperaturas se encuentran próximas, se
produce entre ellas un intercambio de
energía que tiende a crear el equilibrio
térmico, que se produce cuando ambas
temperaturas se igualan.
• Es decir: a mayor temperatura igual el calor
absorbido por el cuerpo que estaba a
menor temperatura. Si el proceso continúa,
los dos cuerpos alcanzaran la misma
temperatura llegándose al equilibrio
térmico y cesando el flujo de calor entre
ellos.

11. Variación de temperatura
• Al transferir energía mediante
calor a una sustancia solida o
liquida, aumenta su temperatura
porque se incrementa la energía
cinética de sus partículas. Cuando
su energía cinética no puede
aumentar más todo la energía
absorbida se emplea en
incrementar la energía potencial
de las partículas, lo que debilita
las fuerza de atracción entre ellas
y produce un cambio de estado.

12. Tipos de variación de temperatura
Variación diurna
• Se define como el cambio de
temperatura entre el día y la noche,
producido por la rotación de la Tierra.
Variación estacional
• Esta variación se debe a la inclinación
del eje terrestre y el movimiento de
traslación de la Tierra alrededor del
sol. El ángulo de incidencia de los
rayos solares varía, estacionalmente,
en forma diferente para los dos
hemisferios.

13. Variaciones con la Latitud
• La mayor inclinación de los rayos
solares en altas latitudes, hace que
éstos entreguen menor energía
solar sobre estas regiones, siendo
mínima dicha entrega en los polos
Variaciones con los tipos de
superficie
• En primer lugar la distribución de
continentes y océanos produce un
efecto muy importante en la
variación de la temperatura,
debido a sus diferentes
capacidades de absorción y
emisión de la radiación.

14. Procesos calorimétricos
• Que es la calorimetría:
• En un sentido amplio, la
calorimetría se desarrolló
históricamente como una técnica
destinada a fabricar aparatos y
procedimientos que permitieran
medir la cantidad de calor
desprendida o absorbida en una
reacción mecánica, eléctrica,
química o de otra índole.

15. Formulas
• Calor
• Q = calor transferido
∆E = cambio de energía interna
• Como todo cambio ∆E es igual a la
diferencia entre un estado final (E2)
y uno inicial (E1), quedando:

16. Formulas
• CALORÍA (c)
• Es la cantidad de calor que se
requiere para elevar la
temperatura de 1 gramo de
agua en 1°C. La relación entre
calorías y joules es de:
• CALOR ESPECÍFICO
• La cantidad de calor Q que es
necesario darle a una
masa m de una sustancia para
elevar su temperatura
de T1 a T2 esta dada por la
fórmula:

17. Conductividad térmica
• El calor se propaga en los materiales
según la facilidad que éstos permitan
hacerlo. En general, los materiales
sólidos son los mejores conductores
del calor (especialmente los metales),
luego le siguen los líquidos y
finalmente los gases, siendo éstos
pésimos conductores del calor.
• La conductividad térmica de un
material se halla por medio de la
FÓRMULA DE FOURIER.
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