documento básico sobre termodinamica para principiantes

1. CALOR Y TEMPERATURA
Aunque estos conceptos están relacionados y parecen lo mismo, son realmente distintos. Para
ejemplificarladiferenciaimaginemosque vamosacalentarenuna estufaa gas un litrode agua y 7
litros de agua ¿Cuál aumenta la temperatura más rápido?
En el anteriorejemplopudimosnotarque aunque el calorsuministradoaambas cantidades fue el
mismo, la temperatura varió de manera diferente.
Calor: El calor esla energía transferida entre dos cuerpos y que está exclusivamente relacionada
con la diferencia de temperatura que hay entre ellos; por tal motivo el calor es una energía en
tránsito.
Por serenergía,enel sistemainternacional, el calor se mide en Julios (J). Otra unidad de medida
muy común es la caloría (cal).
1 Cal = 4186 J
Temperatura: Debido a que las partículas de un cuerpo están en constante movimiento, poseen
una energía cinética que se asocia con la energía interna del cuerpo, la temperatura es una
medida de ésta energía promedio de las moléculas que constituyen el cuerpo.
El termómetro es el instrumento utilizado para medir la temperatura. La medida de la
temperatura se puede dar en grados centígrados (˚C), grados Fahrenheit (˚F) o en el sistema
internacional en Kelvin (K).
Si queremos hacer la conversión de de grados Centígrados a Kelvin o a grados Fahrenheit,
podemos usar las siguientes fórmulas:
𝑇𝐾 = 𝑇𝐶 + 273
𝑇𝐹 =
9
5
𝑇𝐶 + 32
Ejemplos:
1. Expresar la temperatura de 50 ˚C en K y en ˚F
R/ Para expresar la temperatura en grados Fahrenheit:

2. 𝑇𝐹 =
9
5
𝑇𝐶 + 32
𝑇𝐹 =
9
5
(50) + 32
𝑻 𝑭 = 𝟏𝟐𝟐 ˚𝐅
Ahora la expresaremos en Kelvin:
𝑇𝐾 = 𝑇𝐶 + 273
𝑇𝐾 = 50 + 273
𝑻 𝑲 = 𝟑𝟐𝟑 𝑲
La temperatura de 50 ˚C equivale a 323 K y a 122 ˚F.
2. En la televisiónhablaronde unatemperaturade 77 ˚F ¿A cuántos gradoscentígradosse refiere?
𝑇𝐹 =
9
5
𝑇𝐶 + 32
77 =
9
5
𝑇𝐶 + 32
77 − 32 =
9
5
𝑇𝐶
77 − 32 =
9
5
𝑇𝐶
45 =
9
5
𝑇𝐶
45
5
9
= 𝑇𝐶
25 ˚C = 𝑇𝐶
Se refiere a 25 ˚C.
3. Un científico dijo que el cero absoluto era 0 K de temperatura ¿De cuántos grados centígrados
estamos hablando?
0 = 𝑇𝐶 + 273
0 − 273 = 𝑇𝐶
−273 ˚C = 𝑇𝐶
Estamos hablando que el cero absoluto se obtiene a los 273 ˚C bajo cero.

3. Ejercicios:
1. Se tiene un termómetro que indica una temperatura de 42 ˚F ¿A cuántos ˚C equivale esta
temperatura?
2. El punto de ebullición del nitrógeno es -210 ˚C. Expresa la temperatura en Kelvin y en ˚F.
3. Exprese las siguientes medidas de temperatura en Kelvin y en ˚F:
a. 0 ˚C b. 15 ˚C c. -10 ˚C d. 25 ˚C e. 100 ˚C f. 75 ˚C
g. -20 ˚C h. 18 ˚C i. -5 ˚C j. -100 ˚C k. 30 ˚C l. 40 ˚C
4. Exprese las siguientes medidas de temperatura en ˚C:
a. 0 ˚F b. 15 K c. -10 ˚F d. 25 K e. 100 ˚F f. 75 K
g. -20 ˚F h. 18 K i. -5 ˚F j. -100 K k. 30 ˚F l. 40 K
5. ¿Por qué cuando sentimos frío en alguna parte del cuerpo la frotamos con nuestras manos?
Justifica tu respuesta.
6. ¿Cuándotomamosunplatode caldoque se encuentra muy caliente lo hacemos por el borde y
no por el centro, pues en el borde está más frío ¿Por qué crees que esto ocurre?
7. Haga una caricatura sobre el tema de calor y temperatura.