Este documento trata sobre el tema de la temperatura. Explica conceptos como la definición de temperatura, cómo se mide, las escalas para medirla, los instrumentos de medición y los tipos de temperatura. También cubre factores que afectan la temperatura como la altitud y conceptos relacionados como moléculas y calor.

1. FACULTAD DE CIENCIAS DE LA
INGENIERÍA
PROGRAMA DE PREGRADO EN
INGENIERÍA CIVIL

2. EPIC
Tema:
Temperatura.
Expositor:
Mg. Quintin Checnes Cayampi
FÍSICA I
Fecha : junio de 2022

3. EPIC
Imagen y/o vídeo de acuerdo al tema
(motivación - conflicto cognitivo - recojo de
saberes previos)

4. p
IMC =
t²

5. Contenidos de la sesión:
• Definición.
• Medición del calor
• Escalas para medir temperatura.
• Instrumentos de medición de temperatura.
• Tipos de temperatura.
• Factores que modifican la temperatura.
EPIC

6. Logro de la sesión:
Al término de la sesión el estudiante, será capaz de
entender y resolver problemas de temperatura.
EPIC

7. La temperatura es una magnitud física
relacionada con la energía cinética
promedio de las partículas que forman
un cuerpo o un sistema. A mayor
energía cinética, mayor temperatura.
También llamamos temperatura a la
experiencia sensorial que tenemos
con respecto a nuestro propio cuerpo
y con respecto a nuestro medio
externo, por ejemplo, al tocar un
objeto o sentir la presencia del aire.

8. La percepción del frío o del calor es una experiencia subjetiva pero la
temperatura es una magnitud que puede medirse y cuya existencia está
definida científicamente.
La primera vez que se midió la temperatura fue en 1592, con un termómetro
manual inventado por Galileo Galilei.
Sin embargo, aún no era posible hablar de una temperatura en unidades
absolutas (como los grados) sino en términos relativos: se calculaba la
diferencia entre la temperatura corporal y la temperatura ambiental.

9. La temperatura es una magnitud escalar que mide la cantidad de energía térmica
que tiene un cuerpo. En el caso de los gases su valor es proporcional a la energía
cinética media de las moléculas, según la expresión:
T = k.Ec
Donde:
Temperatura T: Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Kelvín ( K )
Constante universal k: Se trata de una constante igual para todos los gases. Su
unidad de medida en el Sistema Internacional es el Kelvín partido Julio ( K/J ).
Energía cinética promedio de las moléculas del gas <Ec>: Se trata del valor
medio de energía cinética de las moléculas del gas. Su unidad de medida en el
Sistema Internacional es el Julio ( J ).

10. La distribución de velocidades de las partículas de un gas (y por tanto, la
distribución de la energía cinética de cada partícula) , se rige por la ley de
distribución de Maxwell. En la siguiente imagen puedes tener una idea cualitativa
de qué efecto produce un aumento de temperatura en las moléculas de un gas.

11. Se conoce como energía geotérmica a un tipo de energía renovable obtenida a
partir del aprovechamiento del calor interior del planeta, que se transmite a
través de capas de roca y minerales calientes a través de procesos de
conducción y convección.
El centro de la Tierra está compuesto de hierro fundido a unos 5000 km de
profundidad, cuyas temperaturas pueden superar los 6700 °C y son
transmitidas más o menos hacia las capas más externas de la superficie
terrestre.

12. Al hablar de temperatura hablamos de una determina cantidad de calor que un
cuerpo absorbe o cede. Es muy importante no confundir la temperatura y el calor.
El calor es una forma de energía en transito. Un cuerpo o sistema nunca posee
calor, sino que lo absorbe o cede. En cambio, sí posee una temperatura
relacionada con ese flujo de calor.

13. Comúnmente se entiende por energía a la capacidad de un sistema, un objeto,
partícula o fenómeno para llevar a cabo un trabajo determinado como puede ser
movilizar un objeto, transformarlo o calentarlo. En ámbitos no científicos, puede
entenderse a la energía como la capacidad de hacer surgir un fenómeno o a la
intensidad que tiene algo.

14. Desde el punto de vista de la física, el calor transferido a un sistema o cuerpo
genera actividad molecular, es decir agitación (o movimiento) de las moléculas.
Al medir la temperatura, lo que medimos es ese movimiento que sensorialmente
percibimos como calor pero que es realmente energía cinética.

15. Se denomina molécula a un conjunto eléctricamente neutro, estructurado e
interrelacionado de átomos que pertenecen a un mismo elemento químico o a
varios. Por ejemplo, la molécula de hidrógeno (H2) está formada solo por átomos
de hidrógeno, mientras que la molécula de metano (CH4) está formada por
un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno

16. Se denomina molécula a un conjunto eléctricamente neutro, estructurado e
interrelacionado de átomos que pertenecen a un mismo elemento químico o a
varios. Por ejemplo, la molécula de hidrógeno (H2) está formada solo por átomos
de hidrógeno, mientras que la molécula de metano (CH4) está formada por
un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno.

17. Existen distintos tipos de termómetros según la magnitud física que se mide y que
varía al variar la temperatura. En la siguiente lista tienes algunos de los principales.
En cursiva aparece el nombre de los termómetros y una breve descripción.
a) Basados en la dilatación.
 Gases
Cambio de volumen: Termómetro de gas a
presión constante. El volumen del gas varía con la
temperatura. Son muy exactos y generalmente son
utilizados para la calibración de otros termómetros.
Cambio de presión: Termómetro de gas a
volumen constante. La presión del gas varía con la
temperatura. Son muy exactos y generalmente son
utilizados para la calibración de otros termómetros.

18.  Líquidos
Columna de
mercurio: Termómetro
de mercurio. La altura de
la columna de mercurio
varía con la temperatura.
Su comercialización y
uso está prohibido en
algunos países como
España.
Columna de alcohol
coloreado: Termómetr
o de alcohol. La altura
de la columna de
alcohol teñido varía
con la temperatura.
Fue el primero que se
creó.

19.  Sólidos
Cambio de longitud: Termómetro
bimetálico. Consiste en dos placas
de diferentes metales unidas
rígidamente. El conjunto se dobla
en arco de manera proporcional al
cambio de temperatura. Esto se
debe a que cada placa tiene un
coeficiente de dilatación distinto y
los cambios de temperatura
provocan cambios distintos en sus
longitudes.

20. b) Basados en propiedades eléctricos.
 Resistencia
Semiconductor: Termistor.
Los semiconductores son
materiales que se
comportan como
conductores o aislantes
según la temperatura a la
que se encuentren. Esto los
convierte en dispositivos
que permiten medir la
temperatura.
Platino: Termómetro de
platino. La resistencia
eléctrica del platino varía
con la temperatura de
forma lineal.

21.  Efecto termoeléctrico
Termopar: Se trata de un par empalmes (soldaduras) de dos alambres
conductores de metales distintos. Uno de los empalmes se mantiene a una
temperatura constante de referencia. La fuerza electromotriz generada
depende de la diferencia de temperaturas entre las soldaduras.

22. c) Basados en radiación térmica.
 Radiación infrarroja
Termómetro infrarrojo: Los
cuerpos calientes emiten calor
en forma de radiaciones
electromagnéticas, captada por
este tipo de termómetros.

23.  Luz visible.
Pirómetro óptico: Son
normalmente utilizados para
medir temperaturas superiores
a 700 ºC. Se basan en el
cambio del color con el que
brillan los objetos calientes.
Desde el rojo oscuro al
amarillo, llegando casi al
blanco a unos 1300º C.

24. La temperatura se mide indirectamente a través de las magnitudes termométricas.
Como vamos a ver, usaremos los valores de estas magnitudes en ciertos
estados fijos para calibrar los termómetros, estableciendo, así, una escala.
Ejemplos de estos estados fijos son la congelación o la ebullición del agua.
Existen tres grandes escalas para medir la temperatura:
Celsius
Fahrenheit
Kelvin

25. El grado Celsius (°C) era
históricamente conocido como grado
centígrado porque definía una
diferencia de 100 grados entre el punto
de congelación y de ebullición del agua.
Se asigna el valor 0 del termómetro al
punto normal de congelación del agua.
Se asigna el valor 100 del termómetro
al punto normal de ebullición del agua.

26. La escala Fahrenheit fue ideada por Daniel Gabriel Fahrenheit en 1724 y es
completamente diferente a las escalas Celsius y Kelvin. En esta escala, el punto de
congelación del agua es 32 °F y el punto de ebullición 212 °F.
Se cree que el científico ideó esta escala porque quería evitar las temperaturas
negativas y el 0 °F es la temperatura más baja a la que pudo llegar, que
corresponde a aproximadamente 17,8 °C bajo cero.
La amplitud del grado de temperatura en esta escala es mucho menor que la
amplitud del grado en las escalas Kelvin o Celsius, lo cual puede observarse en la
diferencia entre el punto de congelación y ebullición del agua, que es de 180 °F, en
comparación con los 100 °C que separan ambas temperaturas según las otras
escalas.

27. La escala Kelvin (0 K) se denomina cero absoluto y es la ausencia de movimiento
de las partículas. Es el equivalente a −273,15 °C y es una temperatura que
actualmente es teórica, no se ha logrado aún alcanzar ese valor
experimentalmente. El grado Kelvin tiene la misma amplitud que el grado Celsius,
ya que tomó esa escala como modelo.

28. La temperatura se clasifica en:
Temperatura seca: Es la temperatura del aire sin tomar en consideración su
movimiento ni porcentaje de humedad. Se mide con un termómetro de
mercurio de color blanco para evitar que absorba radiación. Es, de hecho, la
temperatura que medimos al usar un termómetro de mercurio.
Temperatura radiante. Mide el calor emitido por los objetos, incluyendo la
radiación solar. Por eso, la temperatura radiante varía según se tome bajo
el sol o a la sombra.
Temperatura húmeda. Para tomar esta temperatura, se envuelve el bulbo del
termómetro en algodón húmedo. Así, si hay mucha humedad en el ambiente,
las temperaturas secas y húmedas serán las mismas, pero cuanto menor sea
la humedad relativa entre el ambiente y el bulbo, menor será la temperatura
húmeda.

29. La altitud.
La altitud es uno de los factores que
modifican la temperatura. La variación
estándar es que la temperatura disminuye
6,5 °C por cada kilómetro, es decir, un
grado cada 154 metros.
Esto se debe a que la presión atmosférica
disminuye a medida que aumenta la
altitud, es decir, hay menor concentración
de partículas de aire que conserven el
calor.

30. La latitud.
La latitud es la distancia angular desde un
punto de la superficie terrestre hasta el
paralelo 0 (el ecuador). Dado que es una
distancia angular, se mide en grados.
Cuanto mayor es la latitud, es decir, cuanto
mayor es la distancia con el ecuador,
menor es la temperatura. Esto se debe a
que en el ecuador la superficie terrestre
recibe los rayos solares en forma
perpendicular, mientras que en los polos
(la máxima latitud) los rayos llegan de
forma tangencial y por menos cantidad de
tiempo.

31. La continentalidad.
Otro de los factores que afecta la temperatura es la
distancia con el océano, es decir, la continentalidad.
El aire cercano a los mares es más húmedo y, por
lo tanto, retiene durante más tiempo una
temperatura estable.
Por el contrario, el aire lejano a los océanos es
más seco y, por lo tanto, la variación de
temperatura entre el día y la noche o la luz y la
sombra es mayor.

32. Grupo: 01 Acuña y Araoz ( GASES: cambio de volumen)
Ampliar la información de los tipos de termómetros como: característica, origen, uso,
etc. Luego socializar mediante un ppt.
Grupo: 02 Chávez y De la Cruz ( GASES: cambio de presión)
Grupo: 03 Díaz y Fuentes ( LÍQUIDOS: columna de mercurio)
Grupo: 04 Huamani y Huarcaya ( LÍQUIDOS: columna del alcohol coloreado)
Grupo: 05 Huayca y Jaime ( SÓLIDOS: cambio de longitud)
Grupo: 06 Medina y Ormeño ( RESISTENCIA: semiconductor)
Grupo: 07 Pardo y Peña Carlos ( RESISTENCIA: platino)
Grupo: 08 Peña Fajardo y Posso ( EECTO TERMOELÉCTRICO: termopar)
Grupo: 09 Ramos y Siguas ( RADIACIÓN INFRARROJA: termómetro infrarrojo)
Grupo: 10 Suarez y Vila ( LUZ VISIBLE: pirómetro óptico)

33. Mg. Quintin Checnes Cayampi