Este documento trata sobre conceptos básicos de temperatura y calor. Explica que la temperatura es una medida de la agitación molecular de una sustancia y describe diferentes escalas termométricas como Celsius, Fahrenheit y Kelvin. También cubre temas como dilatación de sólidos, líquidos y gases, transformaciones de estado, leyes de la termodinámica y conceptos de calor como capacidad calorífica y métodos de transmisión.

1. LIC. LIDIA GARRIDO

2. TEMPERATURA
MEDIDA DE AGITACIÓN
MOLECULAR
DILATACIONES
TERMÓMETROS
ESCALAS
TERMOMETRICAS
CELCIUS O
CENTIGRADA
FAHRENHEIT
KELVIN
RANKINE
SÓLIDOS
LÍQUIDOS
GASES
LINEAL
SUPERFICIAL
VOLUMÉTRICA
TRANSFORMACIÓN
ISOMÉTRICA
TRANSFORMACIÓN
ISOBÁRICA
TRANSFORMACIÓN
ISOTÉRMICA

3. CALOR
ENERGIA
QUE SE
TRANSMITE
DE UN
CUERPO A
OTRO
CAPACIDAD
CALORÍFICA
CALOR
ESPECÍFICO
TRANSMISIÓN
CONDUCCIÓN
CONVECCIÓN
RADIACIÓN
PRIMERA
LEY DE LA
TERMODI
NÁMICA
CAMBIO
DE FASE
FUSIÓN
SOLIDIFICACIÓN
VAPORIZACIÓN
CONDENSACIÓN
SUBLIMACIÓN
SEGUNDA
LEY DE LA
TERMODIN
ÁMICA

4. TEMPERATURA
MEDIDA DE AGITACIÓN
MOLECULAR DE UNA
SUSTANCIA,TIENE RELACIÓN
CON LA ENERGÍA CINÉTICA
INTERNA.

5. CALIENTE
FRIA
TIBIA

6. EQUILIBRIO TÉRMICO

7. TERMÓMETROS:

8. ESCALAS TERMOMÉTRICAS:
Rankine
0 R
672 R
492 R
180
Punto de fusión
del hielo
Punto de
ebullición
del agua

9. TRANSFORMACIONES:
-DE GRADOS CELCIUS A KELVIN:
T C + 273 = T k
5 C + 273 = 278 k
-DE GRADOS KELVIN A GRADOS CELCIUS:
T k - 273 = T C
250 k – 273 = -23 C
-DE GRADOS CELCIUS A GRADOS FAHRENHEIT:
F = 9/5 C + 32
9/5( 27 C) + 32 = 80,6 F
-DE GRADOS FAHRENHEIT A GRADOS CELCIUS:
C = 5/9 ( F – 32)
5/9 ( 75 -32) = 23,89 C
-DE GRADOS FAHRENHEIT A GRADOS RANKINE:
R = F + 460
30 F + 460 = 490 R

10. DILATACIONES:
AUMENTO DE LAS DIMENSIONES DE UN
CUERPO, SEAN ESTOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES.
DILATACIÓN DE SÓLIDOS:
CUANDO UN CUERPO RECIBE CALOR, SUS
PARTÍCULAS SE MUEVEN MÁS DEPRISA, POR LO QUE
NECESITAN MÁS ESPACIO PARA DESPLAZARSE
Y, POR TANTO, SUS DIMENSIONES AUMENTAN.

11. DILATACIÓN LINEAL:
La dilatación lineal es aquella en la cual predomina la variación en una
única dimensión, o sea, en el largo o altura del cuerpo.
Para estudiar este tipo de dilatación, imaginemos una barra metálica de
longitud inicial L0 y temperatura t0.
Si calentamos esa barra hasta que la misma sufra una variación de
temperatura Δt, notaremos que su longitud pasa a ser igual a L:
Matemáticamente podemos decir que la dilatación es:
L = L – Lo
L = .Lo. t siendo el coeficiente de dilatación lineal
Remplazando:
L= Lo ( 1 + . t)

13. COEFICIENTES DE DILATACION LINEAL:
MATERIAL COEFICIENTE DE
DILATACIÓN
( C-1)
Acero
Aluminio
Cobre
11,2 x 10-6
23 x 10-6
17 x 10-6
Diamante 0,9 x 10-6
Hierro
Plomo 29 x 10-6
Silice
Vidrio común
Vidrio pyrex
0,4 x 10-6
9 x 10-6
3,2 x 10-6
Zinc 25 x 10-6

14. DILATACIÓN SUPERFICIAL:
Es aquella en que predomina la variación en dos dimensiones, o sea, la
variación del área del cuerpo. Para estudiar este tipo de
dilatación, podemos imaginar una placa metálica de área inicial S0 y
temperatura inicial t0. Si la calentáramos hasta la temperatura final t, su
área pasará a tener un valor final igual a S.
La dilatación superficial ocurre de forma análoga a la de la dilatación
lineal; por tanto podemos obtener las siguientes ecuaciones:

16. DILATACIÓN VOLUMÉTRICA:
Es aquella en que predomina la variación en tres dimensiones, o sea, la variación
del volumen del cuerpo.
Para estudiar este tipo de dilatación, podemos imaginar un cubo metálico de
volumen inicial V0 y la temperatura inicial t0. Si lo calentamos hasta la
temperatura final t, su volumen pasará a tener un valor final igual a V.
La dilatación volumétrica ocurrió de forma análoga a la de la dilatación lineal; por
tanto podemos obtener las siguientes ecuaciones:

18. DILATACIÓN DE LÍQUIDOS:
En los líquidos sólo se considera la dilatación
volumétrica, ya que estos adoptan la forma del
recipiente que los contiene.

19. DILATACIÓN APARENTE:
Para observar la dilatación de un líquido que está alojado en
un frasco, el cual se calienta junto al líquido así ambos se
dilatan conjuntamente y como la capacidad del frasco
también aumenta, la dilatación que observamos para el
líquido (derramado), sólo será una dilatación aparente.

20. El agua es un líquido que se comporta de manera anómala
en la dilatación. Entre 0 y 4 °C, el agua líquida, en vez de
aumentar su volumen, se contrae. La consecuencia de esta
contracción de volumen es un aumento de la densidad. La
densidad del agua es máxima a 4 °C.
El hecho de que el agua no siga la conducta de los demás
cuerpos, en lo que a la dilatación se refiere, es providencial
para la vida marina en las zonas árticas.
DILATACIÓN IRREGULAR DEL AGUA:

21. LA DILATACIÓN ANÓMALA DEL AGUA
Si el hielo fuera más denso que el agua, en el momento en
que se formaran cristales de hielo, estos irían al fondo del
mar, quedando en contacto con la atmósfera otra capa de
agua, repitiéndose el proceso indefinidamente hasta que toda
el agua del mar quedara congelada. Sin embargo, el agua
líquida es más densa que el hielo, quedando este en la
superficie y sirviendo de capa protectora al agua que se
encuentra por debajo, impidiendo que esta se congele.

22. En todo caso, el agua que se encuentra en contacto con el hielo estará a
una temperatura de 0 °C, demasiado baja para permitir la vida marina.
Más abajo, el agua a 4 °C presenta mayor densidad que a 0 °C, por lo que
el agua del fondo estará más caliente que la que se encuentra en contacto
con el hielo.
Esta pequeña diferencia de 4 °C es la que hace posible que en los mares
árticos pueda haber vida marina.

23. COEFICIENTE DE DILATACIÓN CÚBICA:
SUSTANCIA: COEFICIENTE
Alcohol etílico 0,75 x 10-3
Disulfuro de carbono 1,20 x 10-3
Glicerina 0,50 x 10-3
Mercurio 0,18 x 10-3
Petróleo 0,90 x 10-3

24. DILATACIÓN DE GASES

25. Los gases son mucho más dilatables que
sólidos y líquidos. Si un gas aumenta de
temperatura el movimiento de sus moléculas
aumenta, pero si además está contenido en
un recipiente; aumenta el choque continuado
de esas moléculas con las paredes del
recipiente provocando un aumento de
presión. Por tanto hay que tener en cuenta:
temperatura, volumen y presión. Se
pueden considerar tres casos:
DILATACIÓN DE GASES:

26. TRANSFORMACIÓN ISOTÉRMICA O
LEY DE BOYLE-MARIOTTE:
El volumen de un gas es inversamente
proporcional a su presión, cuando su temperatura
permanece constante:
P 1/V
P.V = K
P1.V1 = P2.V2

27. TRANSFORMACIÓN ISOBÁRICA
O LEY DE CHARLES:
El volumen de un gas es directamente proporcional a su
temperatura, cuando su presión permanece constante:
V T
V = K.T
V1 = .V2
T2 T2

28. Cuando el volumen de un gas permanece constante, la
presión de un gas es directamente proporcional a su
temperatura absoluta:
P T
P =K.T
P1 = P 2
T1 T2
TRANSFORMACIÓN ISOMÉTRICA
O LEY DE GAY-LUSSAC: