TEMPERATURA Y CALOR

Ya sea un sofocante da de verano o una helada noche invernal, nuestro organismo necesita mantenerse a una temperatura casi constante. El organismo cuenta con mecanismos eficaces para controlar la temperatura, pero a veces necesita ayuda. En un da caluroso, usamos menos ropa. En un da frio, usamos ms ropa gruesa o nos quedamos en interiores donde hay ms calor. Si salimos de casa, nos mantenemos activos y bebemos lquidos calientes.Es comn usar indistintamente los trminos temperatura y calor en el habla cotidiano. En fsica, no obstante, los dos trminos tienen significado muy distinto.

TEMPERTURA El concepto de temperatura se origina en las ideas cualitativas de caliente y frio

basadas en nuestro sentido del tacto.

Sin embargo, muchas propiedades de la materia que podemos medir dependen de la temperatura.

Para entender que es la temperatura hay que recordar que la materia est formada por tomos y molculas que no permanecen en reposo si no que continuamente estn en movimiento lo cual genera una energa llamada energa cintica promedio

Cuando un objeto se calienta aumenta el movimiento de los tomos y molculas y por lo tanto tambin la energa cintica promedio, mientras que cuando se enfra disminuye este movimiento y tambin la energa.

En conclusin la temperatura de un objeto es una medida de la rapidez del movimiento de la vibracin o agitacin de sus tomos y molculas; conforme este movimiento de vibracin aumenta o disminuye la temperatura del cuerpo sube o baja.

EQUILIBRIO TRMICO

LEY CERO DE LA TERMODINMICA

Consideremos tres sistemas A, B y C que inicialmente no estn en equilibrio trmico, rodeamos los sistemas con una caja aislante ideal para que solo puedan interactuar entre s.

Separamos A y B con una pared aislante ideal ; pero dejamos que C interacte tanto con A como con B. Esta interaccin se indica en la figura con una barra amarilla que representa un conductor trmico. Esperamos hasta que se establece el equilibrio trmico; entonces, A y B estn en equilibrio trmico con C

Pero, estn en equilibrio trmico entre s?

Para averiguarlo, separamos el sistema C de los sistemas A y B con una pared aislante ideal (figura 1.1b) y sustituimos la pared aislante entre A y B por una conductora que permite que A y B interacten. Qu sucede? Los experimentos indican que nada sucede; no hay cambios adicionales en A ni en B. Concluimos que.Si inicialmente C est en equilibrio trmico con A y con B, entonces A y B tambin estn en equilibrio trmico entre s. Este resultado se llama ley cero de la termodinmica.

ESCALAS DE TEMPERATURA

La temperatura se expresa en grados, por lo general en una de las dos escalas relativas: Centgrada (o Celsius) y Fahrenheit, o en una de las dos escalas absolutas: Kelvin y Rankine.

Los dos puntos fijos de estas cuatro escalas son aquellas temperaturas a las cuales el agua saturada del aire, congela y hierve a la presin de una atmosfera.

DILATACIN TRMICA

DILATACIN LINEAL

DILATACIN SUPERFICIAL

DILATACIN VOLUMTRICA

CALOR

Se refiere a la transferencia de energa de un cuerpo o sistema a otro,

a causa de una diferencia de temperatura entre los ellos, los cuerpos

no contienen calor. Podemos modificar la temperatura de un cuerpo

agregndole o quitndole calor, o agregndole o quitndole energa de

otras formas, como trabajo mecnico.

CAPACIDAD CALORIFICA

CALOR ESPECFICO

CAMBIO DE ESTADO

El cambio de un estado a otro va acompaando de absorcin o desprendimiento de calor. Tomemos como ejemplo el agua y estudiemos su comportamiento, cuando pasa por los diferentes estados.

Supongamos que tenemos en un recipiente, 10gr de hielo a la temperatura de -20C y deseamos elevar su temperatura hasta obtener 10gr de vapor a 120C .

Grafiquemos en un diagrama

temperatura vs calor suministrado,

los cambios de estado que sufre la

muestra.

PROPAGACIN DE CALOR

La propagacin del calor es el proceso mediante el cual se

intercambia energa en forma de calor entre distintos cuerpos, o

entre diferentes partes de un mismo cuerpo que tienen diferente

temperatura.

La conduccin del calor es transmisin de energa de molcula a

molcula, de las zonas de mayor temperatura a las de menor

temperatura

Estado gaseoso

Es aquel estado de agregacin molecular de la materia que se caracteriza por que las molculas de las sustancias gaseosas se encuentran generalmente distanciadas, eso se debe a que predomina la fuerza de repulsin sobre la fuerza de atraccin.

Caractersticas de los gases1. Presentan un gran desorden molecular2. Son comprensibles3. Se expanden en forma ilimitada4. No poseen forma ni volumen definido

Gases ideales

Un gas ideal es un gas hipottico o terico, creado para poder relacionar en forma sencilla las variables de estado.

Caractersticas Entre sus molculas no existe fuerzas intermoleculares Se desprecia el volumen propio de las molculas y se considera como volumen del gas el espacio vaco

que existe entre las molculas Se encuentran en movimiento rpido constante, chocando unas contra otras en forma perfectamente

elstica, es decir las velocidades de las molculas antes y despus del choque son iguales. Su energa cintica proporcional promedio es proporcional a la temperatura.(en kelvin).

Ecuacin universal de los gases ideales

P.V = n.R.T

Donde:P: presin absolutaT: temperatura absolutaR: constante universal de los gases

En funcin a la densidad del gas

P.M = D.R.T

Donde:M = peso molecular del gasD: densidad del gas en g/L

Ley general de los gases

Slide 1TEMPERTURASlide 3EQUILIBRIO TRMICOLEY CERO DE LA TERMODINMICAPero, estn en equilibrio trmico entre s? ESCALAS DE TEMPERATURASlide 8DILATACIN TRMICADILATACIN LINEALSlide 11DILATACIN SUPERFICIALDILATACIN VOLUMTRICASlide 14CALORCAPACIDAD CALORIFICACALOR ESPECFICOCAMBIO DE ESTADOSlide 19PROPAGACIN DE CALORSlide 21Slide 22Gases ideales

Ecuacin universal de los gases idealesLey general de los gasesSlide 26Slide 27