Este documento describe la historia y el desarrollo del termómetro. Explica cómo Galileo Galilei creó el primer termómetro capaz de medir la temperatura de manera cualitativa. Luego describe cómo se crearon las primeras escalas de temperatura por Fahrenheit, Celsius y Kelvin y cómo funciona un termómetro moderno usando la dilatación del mercurio. Finalmente, resume brevemente conceptos clave de la termodinámica como el calor, la temperatura y el equilibrio térmico.
Termodinámica: Una danza cósmica de energía
La termodinámica, del griego "thermos" (calor) y "dynamis" (fuerza), es una rama de la física que se ocupa de la relación entre el calor y otras formas de energía, como el trabajo mecánico y la energía eléctrica. Es la ciencia que estudia las transformaciones de la energía y cómo estas afectan a los sistemas macroscópicos, aquellos que podemos observar a simple vista o con instrumentos.
Un lenguaje para comprender el universo
La termodinámica nos proporciona un lenguaje preciso para describir y predecir cómo se comporta la energía en diversos sistemas, desde el funcionamiento de un motor hasta la evolución de las estrellas. Se basa en cuatro leyes fundamentales, que son principios básicos que rigen el comportamiento de la energía en el universo:
Primera ley: La conservación de la energía. La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra.
Segunda ley: La entropía. La entropía de un sistema siempre tiende a aumentar en un proceso espontáneo. En otras palabras, los sistemas tienden a pasar de estados ordenados a estados desordenados.
Tercera ley: El cero absoluto. Es imposible alcanzar el cero absoluto de temperatura (-273,15°C).
Cuarta ley: La invariancia adiabática. La entropía de un sistema en equilibrio termodinámico es invariante bajo una transformación adiabática (sin intercambio de calor).
Explorando los sistemas termodinámicos
Un sistema termodinámico es una región del espacio que contiene una cantidad definida de materia y energía. Se define por su frontera, que lo separa del resto del universo. Los sistemas pueden ser:
Abiertos: Intercambian materia y energía con el entorno.
Cerrados: Intercambian solo energía con el entorno.
Aislados: No intercambian ni materia ni energía con el entorno.
Las variables que definen el estado de un sistema
Las propiedades de un sistema termodinámico se describen mediante variables como:
Presión: Fuerza por unidad de área que ejerce el sistema sobre su frontera.
Volumen: Espacio que ocupa el sistema.
Temperatura: Medida de la energía cinética promedio de las partículas del sistema.
Energía interna: Suma de todas las formas de energía presentes en el sistema.
Entropía: Medida del desorden del sistema.
Procesos termodinámicos: Cambios en el estado del sistema
Un proceso termodinámico es un cambio en el estado de un sistema. Los procesos pueden ser:
Isotérmicos: Se realizan a temperatura constante.
Adiabáticos: No hay intercambio de calor con el entorno.
Isovolumétricos: Se realizan a volumen constante.
Isóbaros: Se realizan a presión constante.
Motores térmicos: Convirtiendo el calor en trabajo
Un motor térmico es un dispositivo que convierte el calor en trabajo mecánico. El ciclo de Carnot es un modelo ideal para un motor térmico. La eficiencia de un motor térmico está limitada por la segunda ley de la termodinámica.
Refrigeradores y bombas de calor: Moviendo el calor contra la corriente
Descripción y explicación de algunos conceptos clave sobre el calor y la temperatura, escalas de medición de la temperatura, formas de transferencia del calor, propuesta de actividades para desarrollar en clase para docentes.
Un libro sin recetas, para la maestra y el maestro Fase 3.pdfsandradianelly
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Las capacidades sociomotrices son las que hacen posible que el individuo se pueda desenvolver socialmente de acuerdo a la actuación motriz propias de cada edad evolutiva del individuo; Martha Castañer las clasifica en: Interacción y comunicación, introyección, emoción y expresión, creatividad e imaginación.
2. • Medición de la temperatura . Uso del
termómetro.
• Diferencia entre calor y temperatura
• Concepto de equilibrio térmico
• La dilatación de los fluidos y la
construcción de un termómetro
• Escalas de temperatura
• Puntos de fusión y ebullición
• Estudio sobre el calor
3. Introducción: En la Grecia antigua seEn la Grecia antigua se
utilizaban los conceptos de caliente y frío seutilizaban los conceptos de caliente y frío se
efectuaban experimentos muy simples ,queefectuaban experimentos muy simples ,que
pueden considerarse como la base de lapueden considerarse como la base de la
termometría.termometría.
El primer termómetro ,adjudicado alEl primer termómetro ,adjudicado al
científico italiano Galileo Galilei, solocientífico italiano Galileo Galilei, solo
era capaz de medir datos cualitativosera capaz de medir datos cualitativos
como frío ,caliente ,tibio , por nocomo frío ,caliente ,tibio , por no
tener otra escalatener otra escala
¿Cómo apareció el primer termómetro?¿Cómo apareció el primer termómetro?
4. El termómetro clínico
se utiliza para medir
la temperatura del
cuerpo humano.
El punto E hay un corte
capilar que impide el
descenso de la columna
de mercurio cuando se
enfría
El termómetro tiene una estrechadura en la
parte inferior que impide que la columna de
mercurio descienda por lo que una vez que se
ha dilatado el mercurio la altura de la columna
quedará fija.
5. La temperatura que tiene un cuerpo , y que miden
los termómetros se define como el promedio de la
energía o ambiente puede ser valorado de manera
confíable y precisa con éste.
El calor es la energía que se agrega a un cuerpo y le
produce elevación de temperatura. éste se puede
considerar como una medida de intensidad térmica
que regularmente aumenta conforme se incrementa.
6. La temperatura, lo hemos visto, es una propiedad que expresa el estado de
agitación o movimiento desordenado de cada una de las moléculas de un
cuerpo. Es, por lo tanto, una medida que describe el estado de un sistema.
El de mayor temperatura, liberará calor, el cual absorberá el de menor
temperatura, efectuándose así un intercambio que terminará cuando ambos
cuerpos tengan el mismo nivel de calor, es decir, la misma temperatura o
equilibrio térmico
7. Los líquidos al calentarse sufren un
aumento de volúmen o dilatación.
Cada termómetro está diseñado
para determinar intérvalos de
temperatura.
El mercurio líquido se dilata muy
uniformemente en un amplio espacio de
temperatura, el mercurio tiene su punto
de congelación en -39°C y el de ebullición
a 356.7°C por lo que el intérvalo de su
aplicación es muy amplio.
8. *ES LA RAMA DE LA FÍSICA
QUE SE ENCARGA DEL
CALOR.
*ENERGÍA TÉRMICA :ES LA
ENERGÍA INTERNA
TOTAL DE UN CUERPO
QUE EQUIVALE A LA
SUMA DE LAS ENERGÍAS
SINÉTICA Y POTENCIAL
DE LA MOLÉCULA QUE
CONSTITUYE UN
CUERPO .
9. Fue ideada por Gabriel Fahrenheit (1686- 1736).
El punto cero corresponde a la congelación de una mezcla
de hielo agua liquida y cloruro amoniaco. Al punto de fusión
del agua pura le corresponde el valor de 32 y al punto de
ebulición le hizo corresponder el valor de 212
Cada unidad es 1 grado fahrenheit.
DE ESCALA FAHRENHEIT
A ESCALA CELSIUS
C= F-32
--------------
18
A ESCALA KELVIN
C=F-32+273
-------------------
18
10. La escala de temperatura de Andrés
Celsius (1701- 1744) era más sencilla que
la de Fahrenheit. Hizo coincidir el punto 0
con el punto de fusión del agua pura y el
100 de ebullición. Por lo tanto la diferencia
entre ambos puntos es 100 grados.
Cada unidad es 1 grado centigrados.
DE ESCALA CELSIUS
A ESCALA FARENHEIT
F=1.8 *C+32
A ESCALA KELVIN
K=C+273
11. La escala de temperatura ideada por William Kelvin
(1824-1907), sitúa el punto cero en el llamado cero
absoluto que es la temperatura en el cual la
agitación térmica es nula. El punto de fusión del
agua es de 373°. Cada unidad es 1 grado kelvin
DE ESCALA KELVIN
A ESCALA CELSIUS
A ESCALA FAHRENHEIT
C=K-273
F=1.8 (K-273)+32
12. Punto de fusión: Al calentar un recipiente con hielo, mientra se funde éste,
el termómetro mantiene su columna de mercurio en cero grados.
Punto de ebullición: Al sumergir el termómetro en un recipiente de agua
caliente. El mercurio alcanza los 100 gradoa centigrados como punto de
ebullición del agua