El documento explica las diferencias entre calor y temperatura. La temperatura mide la energía cinética de las moléculas de un cuerpo, mientras que el calor es la transferencia de energía térmica entre dos cuerpos con diferentes temperaturas. También describe las escalas Celsius, Kelvin y Fahrenheit para medir la temperatura, así como los conceptos de dilatación térmica y centro de masas.

1. Calor y temperatura.
En nuestro quehacer diario usamos dos palabras cuyo significado tiende a
confundirse, se trata de calor y temperatura. Los cuerpos calientes tienen mayor
temperatura que los cuerpos fríos.
Cuando se coloca en contacto un cuerpo caliente con un cuerpo frío, se notará al
cabo de un tiempo que el cuerpo caliente ha disminuido su temperatura mientras que el
cuerpo frio la ha elevado, igualándose ambas temperaturas. En este caso se ha transferido
energía del cuerpo caliente al cuerpo frío, hasta que ambos alcanzan la misma temperatura.
¿Qué es el calor?
La definición de calor en física es la transferencia de energía térmica que fluye de un
cuerpo con mayor temperatura a otro de menor temperatura. El equilibrio térmico se
alcanza cuando la temperatura entre ambos cuerpos es la misma. En física no existe tal
concepto como "la cantidad de calor de un cuerpo".
En el Sistema Internacional de Unidades (SI) el calor se mide en unidades de energía joules
(J). También se puede medir en calorías, siendo 1 caloría =4,186 joules.
¿Qué es la temperatura?
La temperatura es la magnitud física que mide la energía cinética de las moléculas y el
estado térmico de un cuerpo. Esto es, mientras más caliente esté el cuerpo, mayor es su
agitación molecular, por el contrario, cuanto más frío esté el cuerpo, menor es su agitación
molecular.
El termómetro es el aparato utilizado para medir la temperatura, cuyo valor puede ser
presentado en escalas termométricas:
Celsius (°C)
kelvin (°K)
Fahrenheit (°F).
En la escala de Kelvin el valor del punto de fusión del agua es de 273 K (0°C), y el de
ebullición es de 373 K (100°C). En la escala de Fahrenheit, el punto de fusión del agua es
de 32°F (0°C) y el de ebullición es de 212°F (100 °C).

2. Para establecer una escala que permita medir temperaturas se han adoptado
convencionalmente dos temperaturas de referencia o puntos fijos, que son:
 Escala Celsius: Esta escala asigna el número cero a la temperatura del punto de
hielo y el número 100 a la temperatura del punto del vapor. El intervalo entre estas
dos indicaciones se divide en 100 partes iguales.
 Escala Fahrenheit F: Esta escala asigna el número 32 a su punto de hielo y el
número 212 a su punto de vapor. El intervalo entre estas dos indicaciones se divide
en 180 partes iguales.
 Escala Kelvin K: esta escala también llamada escala absoluta asigna el número 273
a su punto de hielo y el número 373 a la temperatura del punto del vapor. El
intervalo entre estas dos indicaciones se divide en 100 partes iguales.
Equivalencias entre las escalas de temperatura
 Comprando las escalas puede observarse que 1 °C equivale a 1,8 °F. Por
consiguiente, para convertir una temperatura en grados Celsius a una temperatura en
grados Fahrenheit, bastara multiplicar la temperatura Celsius por 1,8 y sumar 32 al
producto, pues el 0 °C corresponde a 32°
Es decir: °F = 1,8 * Tc + 32
 Para expresar una temperatura Celsius en temperatura Kelvin basta sumar 273 a la
temperatura Celsius. Es decir: °K= Tc + 273.
 Para expresar una temperatura Fahrenheit en grados Celsius utilizamos la fórmula:
°C =
5
9
(°F – 32)
Ejemplos:
Relación entre °C y °F
Transformar 687 °C a °F
°F= 1,8 . 687 °C + 32 =1268,6 °F
Transformar 960 °C a °K

3. °K = °C + 273
°K = 960 + 273 = 1233 °K
Si queremos transformar 200 °F a °K
a. Primero debemos transformar los 200 °F a °C
°C =
5
9
(°F – 32) =
5
9
(200 – 32) =
5
9
. 168 = 93,3
Luego 200 °F = 93.3 °C
b. Ahora transformamos 93,3 °C a °K
°K = °C + 273
°K = 93,3 + 273 = 366,3 °K
Dilatación de los Sólidos
Es cuando los cuerpos al ser sometidos a variaciones de temperatura sus
dimensiones se hacen mayores. Al estudiar la dilatación de los sólidos, muchas ocasiones
solo interesa tomar en cuenta la variación de una o dos de sus tres dimensiones. Cuando nos
interesa su longitud estamos hablando de una dilatación lineal, si se trata de una lámina nos
podrá interesar su dilatación superficial y una esfera metálica su dilatación cubica.
Las variaciones de longitud que experimenta un cuerpo solido cuando se somete a
variaciones de temperatura son directamente proporcionales a la longitud inicial, a la
variación de temperatura y el coeficiente de dilatación lineal que varía según la naturaleza
del material.
La dilatación es el cambio de cualquier dimensión lineal del sólido tal como su longitud,
alto o ancho, que se produce al aumentar su temperatura. Generalmente se observa la
dilatación lineal al tomar un trozo de material en forma de barra o alambre de pequeña
sección, sometido a un cambio de temperatura, el aumento que experimentan las otras
dimensiones son despreciables frente a la longitud.
Si la longitud de esta dimensión lineal es Lo, a la temperatura to y se aumenta la
temperatura a t, como consecuencia de este cambio de temperatura, que llamaremos ∆t se

4. aumenta la longitud de la barra o del alambre produciendo un incremento de longitud que
simbolizaremos como ∆L. Experimentalmente se encuentra que el cambio de longitud es
proporcional al cambio de temperatura y la longitud inicial. Lo. Podemos entonces escribir:
∆L ∝ Lo. ∆t o bien que ∆L =αot. Lo. ∆
Donde α es un coeficiente de proporcionalidad,que denominado“coeficiente de dilataciónlineal”,
y que esdistintoparacada material.Porejemplo:Si consideramosque el incrementode
temperatura,∆t= 1ºC y lalongitudinicial de unaciertapieza,Lo= 1 cm consecuentementeel
alargamientoserá:∆L = α.1cm .1ºC Si efectuamosel análisisdimensional,advertimosque las
unidadesde α,estarándadaspor: α = cm / cm. ºC = 1/ºC o bienºC -1
(grado -1
);luego:
∝ =
∆L
Lo .∆t
Si ∆L y Lo se expresan en cualquier unidad de longitud (m) y ∆t en °C, encontramos
las unidades de ∝ :
∝ =
𝑚
𝑚 .℃
ó ∝ =
1
℃
= ℃−1
Así por ejemplo el valor del coeficiente de dilatación lineal del cobre es 0,0000017
℃−1
.
Tabla de coeficientes de dilatación lineal de algunas sustancias en ℃−1
MATERIAL COEFICIENTE
Aluminio 2,4 . 10−5
Plomo 2,9 . 10−5
Hierro 1,2 . 10−5
Cobre 1,7 . 10−5
Vidrio Común 9,0 . 10−6
Vidrio (pirex) 3,2 . 10−6
Acero 1,1 . 10−5
Platino 9 . 10−5
Latón y bronce 1,9 . 10−5
Hielo 5,1 . 10−5

5. Las variaciones de longitud (∆L) que experimenta un cuerpo solido cuando se somete a
variaciones de temperatura (∆t ), son directamente proporcional:
A la longitud Inicial (Lo)
A la variación de temperatura (∆t )
Al coeficiente de dilatación ( ∝ )
Esto se puede escribir así:
∆L = ∝ . Lo . ∆t
Si hacemos ∆L = L – Lo nos queda que:
L – Lo = ∝ . Lo . ∆t
Si despejamos L nos queda
L = Lo + ∝ . Lo . ∆t
L = Lo (1 + ∝ . ∆t)
Ejemplos:
1¿Qué longitud tendrá a 100 °C un alambre de cobre cuya longitud a 10 °C es 12 cm?
Datos:
L = ?
T2 = 100 °C
Lo = 12 cm
T1 = 10 °C
∝ = 1,7 . 10−5 °C-1
L = Lo (1 + ∝ . ∆t)
∆t = T2 – T1 = 100 °C – 10 °C = 90 °C
L = 12 𝑐𝑚 (1 + 1,7 . 10−5 °C-1
. 90 °C )
L = 12 cm . 1,00153
L = 12,01836 cm

6. Centros de masas
Se llama centro de masa de un cuerpo, a un punto en el cual debe aplicarse una fuerza
exterior para que sólo le produzca un movimiento de traslación.
Coordenadas del centro de masas
Consideramos un sistema de coordenadas rectangulares, como el mostrado en la figua y
supongamos dos masas 𝑚1 𝑦 𝑚2, dadas por sus coordenadas 𝑚1(𝑥1,𝑦1) y 𝑚2(𝑥2, 𝑦2)
( 𝑥1,𝑦1 )
Las coordenadas del centro de masas vienen dadas por las expresiones:
𝑋𝑐 =
m1x1+ m2x2
m1+ m2
𝑌𝑐 =
m1y1+ m2y2
m1+ m2
Las coordenadas del centro de masa para un sistema bidimensional de masas serian
(𝑋𝑐,𝑌𝑐)
Ejemplo:
𝑦2
𝑦1
Y
𝑥1
𝑥2
𝑚1
𝑚2 (𝑋2,𝑌2)

7. Se tienen tres masas m1= 3 kg, m2= 2 kg y m3= 6 kg localizadas respectivamente, en m en
las posiciones siguientes: (3, 1); (-2, 1) y (2, -1). Calcular la posición del centro de masas.
X1= 3 Y1= 1
X2 = -2 Y2= 1
X3 = 2 y3= -1
m1= 3 kg
m2= 2 kg
m3= 6 kg
𝑋𝑐 =
m1x1+ m2x2+ 𝑚3𝑋3
m1+ m2+ 𝑚3
=
3 kg . 3 m + 2 kg .( −2m)+6 𝑘𝑔 .2 𝑚
3 kg+ 2 kg+6 kg
𝑋𝑐 =
9 kg.m−4 kg.m+12 kg .m
11 kg
=
17 kg .m
11 kg
= 1,5 m
𝑌𝑐 =
m1Y1+ m2Y2+ 𝑚3𝑌3
m1+ m2+ 𝑚3
=
3 kg . 1 m + 2 kg .1m +6 𝑘𝑔 .( −1 𝑚)
3 kg+ 2 kg+6 kg
𝑌𝑐 =
3 kg.m+2 kg.m−6 kg .m
11 kg
=
− 1 kg .m
11 kg
= - 0,09 m
Las coordenadas del centro de masa del sistema ( 1,5 m ; - 0,09 m)