Calor y temeperatura

1. COMPETENCIAS A DESARROLLAR
CALOR Y TEMPERATURA
Realizar conversiones de una escala
termométrica a otra y comprender el
funcionamiento de los diferentes tipos de
termómetros.
Aplicar los conceptos de dilatación lineal,
superficial y volumétrica en diversas
situaciones.

2. Temperatura y Energía Térmica
La energía Térmica; representa la
energía interna total de un objeto: la
suma de sus energías moleculares
potencial y cinética.

3. Cuando dos objetos con diferentes
temperaturas se ponen en contacto,
se transfiere energía del uno al otro, a
este proceso lo llamamos equilibrio
térmico.

4. Los cambios en la energía térmica no
se pueden explicar en simples
términos de la mecánica clásica, a esta
propiedad la llamamos temperatura

5. Ejemplo gráfico

6. se define como la transferencia de
energía térmica, debido a una
diferencia de temperatura.
Calor;

7. Ejemplo gráfico para diferenciar Temperatura
de energía Térmica

8. Medición de la Temperatura
Por lo general la temperatura se mide
con cierta cantidad mecánica, óptica o
eléctrica que varía con la temperatura.
El termómetro; es un dispositivo, que
mediante una escala graduada, indica
su propia temperatura.

9. Para construir un termómetro, es
necesario dos requisitos; el primero es
una propiedad termométrica X que
varía con la temperatura T. si la
variación es lineal, podemos escribir:
T=kX, donde k es una cosntante de
proporcionalidad.

10. El segundo requisito, es establecer
una escala de temperatura; las
primeras escalas se basaron en la
selección de puntos fijos superiores e
inferiores.
Punto Inferior: Punto de congelación
Punto superior: Punto de Ebullición.

11. La Escala de Temperatura.
La escala más usada por los grupos
científicos fue la ideada por el sueco
Anders Celsius (1701-1744), se originó de
forma arbitraria el número cero (0) al
punto de congelación y el número 100 al
punto de ebullición.

12. Relación entre la escala Celsius y
escala Fahrenheit
Si relacionamos estas dos escalas,
observamos que a 0⁰C y 100⁰C, le
corresponden 32⁰F y 212⁰F,
respectivamente.

13. Realizando la siguiente experiencia, podemos
comprobar: 100C⁰=180F⁰ ó 5C⁰=9F⁰
Ecuación o
factor de
conversión.

14. Comparación entre las escalas Fahrenheit y Celsius.

15. Aplicando razones y proporciones a la
anterior experiencia, tenemos:
180
32
100
0 

 Fc TT
Al simplificar y resolver para T, tenemos:
ó bien al resolver para TF, tenemos:

16. Durante un período de 24 h; un riel de
acero cambia de temperatura de 20⁰F
por la noche a 70⁰F al medio día.
Exprese estos límites de temperatura
en grados celsius.

17. Primero hay que reconocer que tales límites
constituyen un intervalo de temperatura, no
una temperatura específica. Luego determine
esos límites en F⁰ y luego convierta en C⁰ tras
reconocer que un intervalo de 5C⁰ es el
mismo que 9F⁰.

18. El intervalo de temperatura en de F⁰
es:
Para convertir el intervalo a grados Celsius,
elegimos el factor de conversión que permite
cancelar las unidades Fahrenheit. O sea:

20. Una escala de temperatura absoluta tiene el
cero absoluto de temperatura como su punto
cero. Esta escala fue propuesta por Lord
Kelvin (1824-1907). Esta escala ha sido
adoptado por el sistema métrico
internacional (SI) como la unidad básica para
medir la temperatura.

21. El intervalo sobre la escala Kelvin
representa el mismo cambio de
temperatura que el grado Celsius. Por
tanto, un intervalo de 5K(se lee: «cinco
Kelvins») es exactamente igual a 5C⁰

22. La escala Kelvin se relaciona con la escala
Celsius mediante la fórmula: