El documento trata sobre el calor y la temperatura. Explica que la temperatura depende de la energía cinética media de las partículas de un cuerpo, y que al aumentar la energía interna de un sistema mediante el calor, las partículas se agitan más y aumenta la temperatura. También describe los procesos de conducción, convección y radiación del calor, y cómo afecta el calor a la temperatura, los cambios de estado y la dilatación de los materiales.

1. EL CALOR Y LA
TEMPERATURA
NOTA : Para ver las presentaciones, primero lee, la
diapositiva y luego vete haciendo clip con el ratón
Adaptado por Marcelo
Fdez Rguez para 4º ESO

3. Experiencia: fundamento del termómetro.
Podemos observar que
al calentar el agua
coloreada del
recipiente ésta sube
por la columna.
Esta experiencia
funciona incluso con el
calor de las manos.
Agua o alcohol
coloreados.

4. Escalas de temperatura

6. ¿Qué es el cero absoluto de temperatura?
Esta temperatura es imposible de alcanzar, pues el cuerpo o sustancia
debería de estar totalmente aislado de cualquier fuente de calor, lo que no es
posible.
enlace

7. Energía interna (U)
• Es la energía total de las partículas que
constituyen un sistema.
• Es igual a la suma de todas las energías de
rotación, traslación, vibración y enlace entre los
átomos que constituyen las moléculas.
• Es una magnitud “extensiva
extensiva”, es decir, depende
de la masa del sistema.
• Es muy difícil de medir. En cambio es fácil
determinar la variación de ésta (∆U).

8. La temperatura depende de la
media de las energías cinéticas
de las partículas de un cuerpo.
Temperatura = f (Energía cinética
media)
Energía interna y
temperatura
Energía interna = f (Temperatura)
Energía interna = f (Energía
cinética media)

9. RELACIÓN ENTRE CALOR,
ENERGÍA INTERNA Y TEMPERATURA
AUMENTA LA ENERGÍA INTERNA
LAS PARTÍCULAS SE AGITAN MÁS
AUMENTA LA TEMPERATURA
AL DAR CALOR

10. CALOR
EQUILIBRIO
TERMICO

11. CONDUCCIÓN
CONVECCION
RADIACION
PROPAGACIÓN

12. CONDUCCIÓN

15. La convección del calor.
Introduce en un recipiente con agua unas virutas de un material que se
hunda en el agua pero que no sea muy pesado. Enciende el hornillo eléctrico y
espera un poco a ver lo qué sucede.
¿Puedes explicar
este fenómeno?
¿Qué demuestra
esta experiencia?
CONVECCIÓN

17. La convección: La calefacción y la refrigeración.
Si te has fijado los aparatos de calefacción se colocan abajo, mientras que los de aire
acondicionado se ponen altos. Seguro que si has entendido los procesos de convección
sabrás por qué.

18. La convección: La calefacción y la refrigeración.
Si te has fijado los aparatos de calefacción se colocan abajo, mientras que los de aire
acondicionado se ponen altos. Seguro que si has entendido los procesos de convección
sabrás por qué.

20. La convección del calor y el clima.
El sol calienta el suelo. Este calienta el aire que se encuentra más cercano a él, que al
hacerse menos denso asciende. Al llegar a zonas más altas se enfría y se hace más
denso y desciende.
Estas corrientes de convección en la atmósfera son la razón de las borrascas y de los
anticiclones.

21. La convección del calor y el clima: La formación de las nubes.
Al enfriarse el aire en las capas altas de la atmósfera el vapor de agua que transporta
se condensa y forma las nubes.

22. La radiación del calor.
El calor del sol llega a la Tierra por radiación. El calor es una forma de radiación
como la luz pero de longitud de onda más larga, radiación infrarroja.
Como tal radiación es capaz de transmitirse como la luz, sin el soporte de
ningún medio material y de ser reflejado. Es de esta forma como el calor del sol
llega a la tierra.
RADIACIÓN
Radiación infrarroja

23. Calor y Trabajo. Efecto Joule
. Se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre la
unidad de energía joule (julio) y la unidad de calor caloría.
1 cal=4.186 J
Cualquier sustancia
ΔEp proporcional alΔT del agua.
Constante de proporcionalidad Ce
del agua:4.186 J/(g ºC). Por tanto,
4.186 J de energía mecánica
aumentan la temperatura de 1g de
agua en 1º C.

24. LOS EFECTOS DEL CALOR
1. Aumento de la temperatura.
2. Los cambios de estado.
3. Dilatación y contracción.

25. Aumento de Temperatura
• Q = m ce ∆T
• m masa del cuerpo.
• ∆T cambio de
temperatura.
• ce calor especifico en
cal/g ºC ó J/kg ºK

26. CALOR ESPECÍFICO (a 25 ºC)
SUSTANCIA cal/g ºC J/kg ·K
• Agua (líquida) 1,00 4180
• Agua (hielo) 0,49 2050
• Agua (vapor) 0,47 1960
• Aceite de oliva 0,47 2000
• Aire 0,24 1010
• Aluminio 0,22 900
• Alcohol etílico 0,59 2450
• Oro 0,03 130
• Granito 0,19 800
• Hierro 0,11 460
• Plata 0,06 240
• Acero inoxidable 0,12 510
• Madera 0,42 1760

27. Cambios
de
estado
Q = m · L

28. Efecto del calor sobre la temperatura.

29. Fórmulas del calor
• Aumento de temperatura
Aumento de temperatura:
Q = m· ce · ∆T
• Cambio de estado físico
Cambio de estado físico:
QF = m · LF QV = m · LV

30. Dilatación

31. ¿Los sólidos se dilatan al calentarlos?
Experiencia: Repite la experiencia anterior pero con una barra de cobre en
lugar de una barra de hierro. Observa lo que sucede y saca las conclusiones
oportunas.
0
vapor

32. ¿Los líquidos se dilatan al calentarlos?
Hagamos la siguiente
experiencia y
observaremos que al
calentar el agua
coloreada del
recipiente ésta sube
por la columna.
Conclusión: Los líquidos
se dilatan con el calor.
Agua o alcohol
coloreados.

33. Los gases también se dilatan al calentarlos
Hagamos la siguiente
experiencia y
observaremos que al
calentar suavemente el
aire del recipiente de
cristal el globo se
hincha sólo.
Conclusión: Los gases
se dilatan con el calor.
Aire

34. MÁQUINAS TÉRMICAS
1. Termodinámica.
2. Máquinas térmicas.
3. Ejemplos.

35. .
• Todo el trabajo que se suministra a un sistema
puede almacenarse como calor (energia interna)
• Sin embargo, el proceso contrario no es posible:
“No todo el calor suministrado o absorbido por el
No todo el calor suministrado o absorbido por el
sistema y que hace aumentar U del mismo, puede
sistema y que hace aumentar U del mismo, puede
recuperarse en forma de trabajo
recuperarse en forma de trabajo” ya que parte del
calor se emplea en calentar un foco frío.
• |W| |Qabsorbido| – |Qcedido al foco frío|
η = ————— =—————————————
|Qabsorbido| |Qabsorbido|
• También puede darse en tanto por 100.
2º principio de la Termodinámica

36. Máquina térmica
FOCO CALIENTE (T1)
FOCO FRÍO (T2)
W
Q1
Q2
Q1
Rdto=
W
X 100
Q1
Rdto=
Q2-Q1
X 100
Q1 – Q2 W

37. Máquina de vapor

38. Máquina frigorífica
FOCO CALIENTE (T2)
FOCO FRÍO (T1)
Q1 – Q2
W
Rdto=
Q1
X 100
Q2-Q1
Rdto=
Q1
X 100
Q1
Q2 – Q1 W
Q2