2. Es una magnitud física escalar, mide el grado
de movimiento de las moléculas de un cuerpo
(o sistema).
La temperatura caracteriza el grado de
calentamiento o enfriamiento de un cuerpo.
La temperatura de un cuerpo dependerá de la
energía cinética de sus moléculas.
La energía cinética es una expresión del
hecho de que un objeto en movimiento, puede
realizar un trabajo.
3. ESCALAS DE TEMPERATURA
La temperatura se puede
medir en diferentes escalas,
siendo las escalas más
conocidas, las siguientes:
Centígrada
Fahreinheit
Kelvin
Rankinne
5. PUNTOS DE REFERENCIA
La ebullición es el proceso físico en el que la
materia pasa a estado gaseoso. Se realiza
cuando la temperatura de la totalidad del líquido
iguala al punto de ebullición del líquido a esa
presión.
Ejemplo: En una olla a presión, el agua, llega a
una temperatura de 120 o 130 °C antes de
hervir, debido a la mayor presión alcanzada por
los gases en su interior. Gracias a esta mayor
temperatura del agua en el interior de la olla, la
cocción de la comida se da más rápidamente.
6. PUNTO DE CONGELACIÓN
Punto de congelación de un líquido es la temperatura la que dicho
líquido se solidifica debido a una reducción de temperatura.
Tc = Kc x M
Tc: diferencia entre los puntos de congelación de una solución y del
disolvente puro.
Kc: constante molar de congelación.
M: molaridad
Cuando el disolvente es agua el valor de la constante es: 1,86 ºC Kg/mol
El punto de congelación se alcanza en una solución cuando la energía
cinética de las moléculas se hace menor a medida que la temperatura
disminuye; el aumento de las fuerzas intermoleculares de atracción y el
descenso de la energía cinética son las causas de que los líquidos
cristalicen. Las soluciones siempre se congelan a menor temperatura
que el disolvente puro. La temperatura de congelación del agua pura
es 0ºC. Ejemplo: El mercurio, cuya temperatura de fusión y de
congelación es 234,32 K (−38,83 ºC).
7. CERO ABSOLUTO
El cero absoluto es la temperatura teórica
más baja posible. Por que las partículas,
según la Mecánica Clásica carecen de
movimiento.
Ejemplo: Jeroglífico
8. RELACIONES ENTRE ESCALAS
Basado en el esquema anterior, se puede fácilmente
deducir la relación de transformación entre la escala
de temperatura, así tenemos:
Centígrada – kelvin
°C= K -273
Centígrada –fahreinheit
°C= (°F -32)
Centrifugada – Rankine
°C= (°R-492)
Kelvin – fahreinheit
°K= (°R-32) + 273
Fahreinheit – Rankine
°K = °R-460
9. CALOR
Calorimetría
Es una rama de la física molecular, que estudia las leyes que gobiernan el
mecanismo del equilibrio térmico y los fenómenos involucrados a el.
Calor
Se llama a la propagación o flujo de la energía entre cuerpos o sustancias
que se “ponen” en contacto, es decir el calor, el calor es la energía en
movimiento.
El calor fluye en forma natural de los cuerpos calientes hacia los fríos,
hasta alcanzar el equilibrio térmico.
se e decir, también, que el calor es una forma de energía, producida por el
movimiento térmico de las moléculas del cuerpo o sustancias.
Ejemplos
Cuando acercamos el dedo a una vela encendida.
El calor que proporciona el sol.
10. EQUILIBRIO TÉRMICO
Todos los cuerpos de naturaleza tienden a un
estado final llamado equilibrio termodinámico
con el medio que los rodea o con otros
cuerpos en contacto, es decir adquiere la
misma temperatura.
11. LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
Consideremos los sistemas A y B unidos entre sí mediante un
material aislante, y a su vez cada uno de ellos en contacto con
un tercer sistema C. En estas condiciones se origina una
transferencia de energía calorífica entre los sistemas hasta que
alcancen el equilibrio termodinámico.
A este fenómeno se le conoce con el nombre de ley cero de la
termodinámica cuyo enunciado es:Si dos sistemas A y B están en
equilibrio térmico con un tercer sistema C, entonces dichos
sistemas se encuentran en equilibrio térmico entre si.
Ejemplo:
La unión de dos metales, uno quemando al rojo vivo y el otro muy
frio.
12. CAPACIDAD CALORÍFICA
Se define como la cantidad de calor (Q) que se debe suministrar (o
sustraer) a, un cuerpo o sustancia para elevar (o disminuir) su
temperatura en un grado centígrado, esto es:
Siendo (T0 y T) temperatura inicial y final respectivamente.
La capacidad calorífica es una cantidad física escalar, que depende
de la composición y estructura interna del cuerpo o sustancia, lo
cual, implica que cada cuerpo o sustancia tiene su propia
capacidad calorífica.
Puede decirte, también, que la capacidad calorífica de un cuerpo o
sustancia, es la capacidad que tiene dicho cuerpo de almacenar
energía calorífica.
Unidad: (C) se mide en cal / °C
13. CALOR ESPECÍFICO
Calor Específico
Se define como la cantidad de calor (Q) que se sabe suministrar
(o sustraer) a la masa (m) de un cuerpo o sustancia para elevar
(o disminuir) su temperatura en un grado centígrado, es decir:
Ce =
Siendo (T0 - T) las temperaturas inicial y final respectivamente.
El calor específico es una cantidad física escalar, que depende
de la composición y estructura interna del cuerpo o sustancia.
El calor especifico del agua en cal/ g.°C en su estado sólido,
líquido y gaseoso es ½, 1 y 1/2respectivamente, todas medidas a
presión normal.
Unidad: (Ce), se mide en cal/g°C
14. RELACIÓN ENTRE C Y CE
La expresión que relaciona la capacidad
calorífica (C) con el calor específico (Ce),
viene dado por.
C = mCe
15. CANTIDAD DE CALOR (Q)
Se llama así, a la cantidad de calor que gana o
pierde un cuerpo o sustancia al ponerse en
contacto con otro cuerpo o sustancia que se
encuentra a diferente temperatura, viene dado
por:
Siendo (Ce), el calor especifico, (m) la masa y
(T0, T) la temperatura inicial y final,
respectivamente.
Cuando T>T0 el cuerpo gana calor y cuando
T<T0 el cuerpo pierde calor.
Unidad: (Q) se mide en calorías (cal)
16. CALOR LATENTE (L)
Es la cantidad de calor necesaria que se debe suministrar o sustraer a una unidad de masa de
una sustancia saturada, para que esta cambie de fase expresada así:
L =
Siendo (Q) la cantidad de calor latente.
El calor latente (L) es una constante, cada sustancia o cuerpo tiene su propio calor latente, el
cual, depende de la estructura interna del cuerpo o sustancia.
Experimentalmente, se ha observado que (L) depende en general, a la presión a la que se
realiza el cambio de fase.
Así, para el agua el calor latente es:
Fusión solidificación
(T = 0°C)
L= 80 = 335
2. Vaporización condensación
(T = 100°C)
L= 540 = 2260
17. EQUIVALENTE MECÁNICO
Es el factor de conversión que permite
transformar la energía térmica (caloría) en
energía mecánica (joule), así, tenemos:
1cal = 4,186 o 1J = 0,239 cal
Ejemplo: El trabajo contra el fricción, entre los
patines y le hielo, se transforma en energía
en forma de calor, derritiéndose parte del
hielo de la pista de patinaje.
18. DIFERENCIAS
Calor
El calor está definido como la forma de energía
que se transfiere entre diferentes cuerpos o
diferentes zonas de un mismo cuerpo que se
encuentran a distintas temperaturas.
Energía
Todo cuerpo es capaz de poseer energía en
función de su movimiento,
posición, temperatura, masa.
