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C.B.Tis 243

NOMBRE DE LA ALUMNA:

Marbeli Velázquez Roblero

ESPECIALIDAD:

Ofimática

MATERIA:

Física II

TEMAS DE TRABAJO:

termología

temperatura

calor

escalas termométricas dilatación

cantidad de calor

CATEDRATICO: LIC. MAUGRO JOSEIM

FECHA DE ENTREGA: 25 DE NOVIENBRE 2015

Motozintla Chiapas

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Índice

Objetivo…………………………………………………………………3

Introducción…………………………………………………………...4

Desarrollo del tema:…………………………………………………...5

Termología Temperatura Calor

Escalas termométricas y dilatación Cantidad de calor

Conclusión……………………………………………………………...13

Bibliografía……………………………………………………………14

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Objetivos

Aprender a medir la temperatura

Saber entender los efectos de termología

Tener el conocimiento adecuado acerca de la cantidad de calor.

Tener en cuenta cada uno de los temas.

Introducción

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En el desarrollo de este trabajo de tipo teortico el cual recopilar información

posible acerca de:

Termología

Temperatura

Calor

Escalas termométricas y dilatación

Cantidad de calor

El trabajo cuenta con definición de cada uno de estos temas ya que son

muy importantes para la vida diaria de cada uno de nosotros ya que en

algún momento necesitaríamos de ella porque la física es la ciencia que

estudia la naturaleza en su sentido amplio o ya sea las fuerzas que se le

dan a la naturaleza como también estudia las propiedades del espacio ,el

tiempo, la materia, la energía y sus interacciones que más adelante

conoceremos algunas.

Termología

La termología (termo = calor, logia = estudio) es la parte de la física que estudia el calor y

sus efectos sobre la materia. Ella es el resultado de una acumulación de descubrimientos

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que el hombre ha hecho desde la antigüedad, atingiendo su clímax en el siglo XIX gracias

a científicos como Joule, Carnot, Kelvin y muchos otros.

En este articulo buscaremos introducir los conceptos de temperatura y calor, así como los

varios efectos que el calor impone a los cuerpos tales como el cambio de estado y la

dilatación.

Temperatura y Calor:

Temperatura: Las partículas constituyentes de los cuerpos están en continuo movimiento.

Entendemos como temperatura la grandeza que mide el estado de agitación de las

partículas de un cuerpo, caracterizando su estado térmico.

Calor: Es una forma de energía en tránsito de un cuerpo de mayor temperatura para otro

de menor temperatura.

Se estableció como unidad de cantidad de calor la caloría (cal).

Se dice caloría (cal) a la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un

gramo de agua de 14,5ºC a 15,5ºC, bajo presión normal.

En el Sistema Internacional de unidades, la unidad de calor es el Joule (J). La relación

entre caloría y Joule es: 1 cal = 4,186 J. Podemos utilizar también un múltiplo de caloría

llamado kilocaloría.

1Kcal = 1000 cal

Equilibrio térmico: Dos cuerpos, con temperaturas iniciales distintas, puestos en

contacto, después de cierto tiempo llegan a la misma temperatura. Ese estado final

llamase equilibrio térmico.

P.S.: Dos cuerpos que están en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio

térmico entre sí.

Termómetros y Escalas Termométricas:

Termómetro es un aparato que permite medir la temperatura de los cuerpos.

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Una escala termométrica corresponde a un conjunto de valores numéricos donde cada

uno de dichos valores se asocia a una temperatura.

Para graduar a las escalas se eligió, para puntos fijos, dos fenómenos que se reproducen

siempre en las mismas condiciones: la fusión del hielo y la ebullición del agua, ambos

bajo presión normal.

1er. Punto Fijo: corresponde a la temperatura de fusión del hielo, llamado punto del hielo.

Temperatura:

Los átomos y moléculas en una sustancia no siempre se mueven a la misma velocidad. Esto significa que hay un rango de energía (energía de movimiento) en las moléculas. En un gas, por ejemplo, las moléculas se mueven en direcciones aleatorias y a diferentes velocidades - algunas se mueven rápiLa temperatura es una medida del calor o energía térmica de las partículas en una sustancia. Como lo que medimos en sus movimiento medio, la temperatura no depende del número de partículas en un objeto y por lo tanto no depende de su tamaño. Por ejemplo, la temperatura de un cazo de agua hirviendo es la misma que la temperatura de una olla de agua hirviendo, apesar de que la olla sea mucho más grande y tenga millones y millones de moléculas de agua más que el cazo.do y otras más lentamente. Nosotros experimentamos la temperatura todos los días. Cuando hace calor o cuando tenemos fiebre sentimos calor y cuando está nevando sentimos frío. Cuando estamos hirviendo agua, hacemos que la temperatura aumente y cuando estamos haciendo polos o paletas de helado esperamos que la temperatura baje.

Ejemplo:

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La temperatura es una medida del calor o energía térmica de las partículas en una

sustancia. Como lo que medimos en sus movimientos medio, la temperatura no depende

del número de partículas en un objeto y por lo tanto no depende de su tamaño. Por

ejemplo, la temperatura de un cazo de agua hirviendo es la misma que la temperatura de

una olla de agua hirviendo, a pesar de que la olla sea mucho más grande y tenga millones

y millones de moléculas de agua más que el cazo.

Calor:

El calor se define como la transferencia de energía térmica que se da entre

diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a

distintas temperaturas, sin embargo en termodinámica generalmente el término calor

significa transferencia de energía. Este flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo

de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia

hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico (ejemplo: una bebida fría

dejada en una habitación se entibia).

La energía calórica o térmica puede ser transferida por diferentes mecanismos de

transferencia, estos son la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría

de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado. Cabe

resaltar que los cuerpos no tienen calor, sino energía térmica. La energía existe en varias

formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es el proceso mediante el cual la

energía se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de

temperatura.

Calor específico:

El calor específico es la energía necesaria para elevar 1 °C la temperatura de un gramo

de materia. El concepto de capacidad calorífica es análogo al anterior pero para

una masa de un molde sustancia (en este caso es necesario conocer la estructura

química de la misma).

El calor específico es un parámetro que depende del material y relaciona el calor que se

proporciona a una masa determinada de una sustancia con el incremento de temperatura:

donde:

es el calor aportado al sistema.

es la masa del sistema.

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es el calor específico del sistema.

y son las temperaturas inicial y final del sistema respectivamente.

es el diferencial de temperatura.

Las unidades más habituales de calor específico son J / (kg · K) y cal / (g · °C).

El calor específico de un material depende de su temperatura; no obstante, en

muchos procesos termodinámicos su variación es tan pequeña que puede

considerarse que el calor específico es constante. Asimismo, también se diferencia

del proceso que se lleve a cabo, distinguiéndose especialmente el "calor específico a

presión constante" (en un proceso isobárico) y "calor específico a volumen constante

(en un proceso isocórico).

De esta forma, y recordando la definición de caloría, se tiene que el calor

específico del agua es aproximadamente:

Capacidad calorífica

La capacidad calorífica de una sustancia es una magnitud que indica la mayor o menor

dificultad que presenta dicha sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el

suministro de calor. Se denota por , se acostumbra a medir en J/K, y se define como:

Dado que:

De igual forma se puede definir la capacidad calórica molar como:

Calor latente

Un cuerpo sólido puede estar en equilibrio térmico con un líquido o un gas a

cualquier temperatura, o que un líquido y un gas pueden estar en equilibrio térmico entre

sí, en una amplia gama de temperaturas, ya que se trata de sustancias diferentes. Pero lo

que es menos evidente es que dos fases o estados de agregación, distintas de una

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misma sustancia, puedan estar en equilibrio térmico entre sí en circunstancias

apropiadas.

Un sistema que consiste en formas sólida y líquida de determinada sustancia, a una

presión constante dada, puede estar en equilibrio térmico, pero únicamente a una

temperatura llamada punto de fusión simbolizado a veces como . A esta temperatura, se

necesita cierta cantidad de calor para poder fundir cierta cantidad del material sólido, pero

sin que haya un cambio significativo en su temperatura. A esta cantidad de energía se le

llama calor de fusión, calor latente de fusión o entalpía de fusión, y varía según las

diferentes sustancias. Se denota por .

El calor de fusión representa la energía necesaria para deshacer la fase sólida que está

estrechamente unida y convertirla en líquido. Para convertir líquido en sólido se necesita

la misma cantidad de energía, por ello el calor de fusión representa la energía necesaria

para cambiar del estado sólido a líquido, y también para pasar del estado líquido a sólido.

El calor de fusión se mide en cal / g.

De manera similar, un líquido y un vapor de una misma sustancia pueden estar en

equilibrio térmico a una temperatura llamada punto de ebullición simbolizado por . El

calor necesario para evaporar una sustancia en estado líquido ( o condensar una

sustancia en estado de vapor ) se llama calor de ebullición o calor latente de

ebullición o entalpía de ebullición, y se mide en las mismas unidades que el calor

latente de fusión. Se denota por .

Ejemplo:

CALDERAS: Las calderas de vapor son unas de las primeras aplicaciones de los

intercambiadores de calor. Con frecuencia se emplea el término generador de vapor para

referirse a las calderas en las que la fuente de calor es una corriente de un flujo caliente

en vez de los productos de la combustión a temperatura elevada.

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Escalas termométricas y dilatación:

La termometría se encarga de la medición de la temperatura de cuerpos o sistemas.

Para este fin, se utiliza el termómetro, que es un instrumento que se basa en el cambio de

alguna propiedad de la materia debido al efecto del calor; así se t iene el termómetro de

mercurio y de alcohol, que se basan en la dilatación, los termopares que deben su

funcionamiento al cambio de la conductividad eléctrica, los ópticos que detectan la

variación de la intensidad del rayo emitido cuando se refleja en un cuerpo caliente.

Para poder construir el termómetro se utiliza el Principio Cero de la Termodinámica que

dice: "Si un sistema A que está en equilibrio térmico con un sistema B, está en equilibrio

térmico también con un sistema C, entonces los tres sistemas A, B y C están en equilibrio

térmico entre sí".

Dilatación y termometría:

El hecho de que las dimensiones de los cuerpos, por lo general, aumenten regularmente

con la temperatura, ha dado lugar a la utilización de tales dimensiones como propiedades

termométricas y constituyen el fundamento de la mayor parte de los termómetros

ordinarios. Los termómetros de líquidos, como los de alcohol coloreado empleados en

meteorología o los de mercurio, de uso clínico, se basan en el fenómeno de la dilatación y

emplean como propiedad termométrica el volumen del líquido correspondiente.

La longitud de una varilla o de un hilo metálico puede utilizarse, asimismo, como

propiedad termométrica. Su ley de variación con la temperatura para rangos no muy

amplios (de 0º a 100 °C) es del tipo:

lt = l0 (1 + a·t)

donde lt representa el valor de la longitud a t grados Celsius, l0 el valor a cero grados y a

es un parámetro o constante característica de la sustancia que se denomina coeficiente

de dilatación lineal. La ecuación anterior permite establecer una correspondencia entre las

magnitudes longitud y temperatura, de tal modo que midiendo aquélla pueda determinarse

ésta.

Una aplicación termométrica del fenómeno de dilatación en sólidos lo constituye el

termómetro metálico. Está formado por una lámina bimetálica de materiales de diferentes

coeficientes de dilatación lineal que se consigue soldando dos láminas de metales tales

como latón y acero, de igual longitud a 0 °C. Cuando la temperatura aumenta o disminuye

respecto del valor inicial, su diferente da lugar a que una de las láminas se dilate más que

la otra, con lo que el conjunto se curva en un sentido o en otro según que la temperatura

medida sea mayor o menor que la inicial de referencia. Además, la desviación es tanto

mayor cuanto mayor es la diferencia de temperaturas respecto de 0 °C. Si se añade una

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aguja indicadora al sistema, de modo que pueda moverse sobre una escala graduada y

calibrada con el auxilio de otro termómetro de referencia, se tiene un termómetro metálico.

Objeto ¿Por qué?

Vías de un tren. Su dilatación se hace notable en verano

por el clima.

Las ruedas de los coches.

Si la temperatura aumenta, el aire que

contienen las ruedas gana presión y se dilata.

Las puertas de una casa. Dependiendo de la temperatura se dilatan un poco y se es notable al

querer abrir o cerrar esta misma.

Asfalto de la carreteras.

Cuando hace calor este aumenta su

tamaño, es por eso que el pavimento esta hecho por bloques separador por una partitura que permite que se

ensanche y no se quebré.

El mercurio contenido en un termómetro.

Se dilata con el calor y es por eso que nos indica la temperatura y al estar expuesto a un lugar no muy caliente se

contrae.

Cantidad de calor:

Cuando una sustancia se está fundiendo o evaporándose está absorbiendo cierta cantidad de calor llamada calor latente de fusión o calor latente de evaporación, según el caso. El calor latente, cualquiera que sea, se mantiene oculto, pero existe aunque no se manifieste un incremento en la temperatura, ya que mientras dure la

fundición o la evaporación de la sustancia no se registrará variación de la misma.

Para entender estos conceptos se debe conocer muy bien la diferencia entre calor y temperatura.

En tanto el calor sensible es aquel que suministrado a una sustancia eleva su

temperatura.

La experiencia ha demostrado que la cantidad de calor tomada (o cedida) por un cuerpo

es directamente proporcional a su masa y al aumento (o disminución) de temperatura que experimenta.

La expresión matemática de esta relación es la ecuación calorimétrica:

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Q = m·Ce·(Tf-Ti)

En palabras más simples, la cantidad de calor recibida o cedida por un cuerpo se calcula mediante esta fórmula, en la cual m es la masa, Ce es el calor específico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final. Por lo tanto Tf – Ti = ΔT (variación de

temperatura).

Nota: La temperatura inicial (Ti) se anota también como T0 o como t0.

Si Ti > Tf el cuerpo cede calor Q < 0

Si Ti < Tf el cuerpo recibe calor Q > 0

Se define calor específico (Ce) como la cantidad de calor que hay que proporcionar a un

gramo de sustancia para que eleve su temperatura en un grado centígrado. En el caso particular del agua Ce vale 1 cal/gº C ó 4,186 J.

El calor específico puede deducirse de la ecuación anterior. Si se despeja Ce de ella

resulta:

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Conclusión

Al término de esta investigación he podido darme cuenta que el tema ha sido de mucha importancia para mí ya que en la vida diaria siempre lo practicamos y lo vivimos en el caso del calor es el que está en todo tiempo con las diferentes formas y adaptaciones ya que el calor es una forma de energía que se basa en transmitir la agitación de las moléculas, ya fuere por diversos medios (conducción, convección, radiación), con el objeto de cumplir con las leyes de la termodinámica, principalmente la de entropía como también la temperatura es uno de los temas muy importantes ya que La temperatura es la cantidad de calor que puede tener un cuerpo, y se puede medir según diferentes escalas. Las diferencias de escalas se deben solo a su campo de aplicación. Y es así como los demás temas son de mucha ayuda e importancia para cada uno de nosotros .Para finalizar, se podría acotar que, de esta manera, ver los frutos de todo el empeño puesto, logran que, a través de la investigación y análisis, se facilite la asimilación de conocimientos de manera más fácil que acompaña a cada persona durante toda su vida.

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Bibliografía

https://www.google.com.mx/webhp?sourceid=chrome-

instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=introducci%C3%B3n+de+fisica

https://www.google.com.mx/webhp?sourceid=chrome-

instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=que+es+la+temperatura

https://es.wikipedia.org/wiki/Calor

http://www.profesorenlinea.com.mx/fisica/Calor_Cantidad.html

http://conceptodefinicion.de/termologia/