Física ENSIVO FULL INT
Clase: “Calor”
MATERIALES NECESARIOS
1. Guía “Calor”. 2. Libro de Ciencias /Plan Común/ Física/ Capítulo Nº7. De este capítulo, utilizaremos desde la página 198 hasta la página 221.
Objetivos • • • • • • •
Al término de la unidad, usted deberá: Reconocer y aplicar las diferentes escalas termométricas. Determinar la dilatación de las sustancias. Reconocer las formas de transmisión del calor. Establecer el equilibrio térmico de una mezcla. Reconocer las diferentes fases de la materia. Aplicar los conceptos de calor específico y calor latente a problemas.
TEMPERATURA Es un concepto que da cuenta de una mayor o menor agitación de las moléculas o átomos que constituyen el cuerpo. Cuanto mayor sea la temperatura de un cuerpo, mayor será la energía cinética de sus moléculas y viceversa.
Fuente:crackeatuiphone.com Fuente:enriquerivera6961.files.wordpress.com
ESCALAS TERMOMETRICAS
TC 5 = TF − 32 9
TK = TC + 273 •
CELSIUS
•
KELVIN
CALOR Es una manifestación de la energía provocada por choques moleculares.
Fuente:kalipedia.com
De un cuerpo que gana energía por este mecanismo de choques moleculares se dice que absorbe calor; del que pierde energía decimos que desprende calor. Unidades para calor: S.I.: (Joule), C.G.S.: (Ergios). Pero suele expresarse en Calorías, donde 1[cal] = 4,18 [joule].
TRANSMISION DEL CALOR Conducción: Es el proceso de transferencia de energía entre dos cuerpos. Los de mayor temperatura transfieren energía a los de menor temperatura, hasta que sus temperaturas se equilibran. Esta forma de propagación del calor ocurre en las sustancias sólidas.
Fuente:farm1.static.flickr.com
Fuente:crealotumismo.com
TRANSMISION DEL CALOR
Fuente:farm1.static.flickr.com
Fluido frío
Fluido caliente
Convección: Corresponde a la transmisión del calor en los líquidos y gases por el movimiento de sus moléculas, en forma de corrientes cálidas ascendentes y frías descendentes.
TRANSMISION DEL CALOR Radiaci贸n: El calor puede transmitirse a grandes distancias sin calentar en forma apreciable el espacio intermedio. Se produce mediante ondas cal贸ricas semejantes a las de radio o electromagn茅ticas.
Fuente: cprevia.com
Fuente: enlineadirecta.info
DILATACIÓN Y CONTRACCIÓN Al aumentar la temperatura de una sustancia, aumenta la energía cinética de las moléculas que la forman, provocando un aumento de su volumen (dilatación); en caso contrario, si disminuye la temperatura, se produce una disminución de su volumen (contracción). Fuente: kalipedia.com
DILATACIÓN Y CONTRACCIÓN
∆L = L 0 ×α ×∆T ∆S = S0 ×β×∆T ; β = 2α ∆V = V0 ×γ ×∆T ; γ = 3α ¿Sabías que la torre Eiffel crece 6 [cm] en los veranos?
DILATACIÓN Y CONTRACCIÓN El agua: una excepción El agua sufre un comportamiento contrario respecto de su dilatación en el rango de temperaturas de 0oC a 4oC. El agua se contrae cuando la temperatura sube en este tramo y se dilata si la temperatura disminuye en este tramo.
Fuente: getxoikasblogak.wordpress.com
EL CALOR Y MATERIALES El movimiento de los átomos y moléculas crea una forma de energía llamada calor o energía térmica. Muchos tipos de energía pueden convertirse en calor. Si ponemos energía en un sistema éste se calienta, si quitamos energía se enfría.
Fuente: lspitzer.caltech.edu
Ejemplo: La energía mecánica se convierte en calor siempre que botamos una pelota. Cada vez que la pelota rebota en el suelo parte de la energía cinética se convierte en calor, haciendo que la pelota cada vez rebote menos.
EL CALOR Y MATERIALES Capacidad calórica (C): Es la relación entre el calor absorbido o cedido (Q) por un material y la variación de temperatura (∆T) que éste experimenta.
Q C= ∆T
Q = C ×∆T El cuerpo humano tiene un 70% de agua, por esta razón es fácil entrar en estado de hipotermia, ya que el agua tiene una gran capacidad calórica, si nos exponemos al frío lo mejor es permanecer secos .
Fuente: espacioprofundo.com
EL CALOR Y MATERIALES Calor específico (c): Es característico de cada material y corresponde a su capacidad calórica por unidad de masa.
Q c= m·∆T
Q = c·∆T ×m C = c ×m
Por lo anterior, podemos decir también que: El calor específico del agua es 1 [cal/g°C]
Fuente:1.bp.blogspot.com
EL CALOR Y MATERIALES Que una sustancia tenga mayor calor específico que otra significa que: • Necesita absorber más calor para elevar su temperatura, que una sustancia de menor calor específico. • De manera similar, necesita ceder más calor para bajar su temperatura, que una sustancia de menor calor específico.
EQUILIBRIO TERMICO Al poner en contacto dos cuerpos de distinta temperatura, se produce una transferencia de energía calórica, desde la de mayor temperatura (cede energía) hacia la de menor temperatura (absorbe energía). Finalmente, se produce el equilibrio térmico, cuando ambos cuerpos se encuentran a igual temperatura.
Calor
¿Quién cede energía? Hielo / Bebida Fuente:lh6.ggpht.com
Visita: http://www.ucoerm.net/public/equilibriotermico.swf
EQUILIBRIO TERMICO Principio calorimétrico de las mezclas Al poner en contacto dos cuerpos, se cumple que:
Q 1 = c ×∆T ×m
Q 2 = c ×∆T ×m
∑Q = 0 Principio de Regnault: El calor cedido por los cuerpos de mayor temperatura es igual al absorbido por los de menor temperatura, hasta alcanzar el equilibrio térmico. fuente: kalipedia.com
FASES DE LA MATERIA
Sublimación
Fusión
Vaporización
Sólido
Líquido Solidificación
Gaseoso Condensación
Aumento de Energía.
FASES DE LA MATERIA
fuente: kalipedia.com
fuente: educa.madrid.org
fuente: nuestrogourmet.com
fuente: nuestrogourmet.com
fuente: farm1.static.flickr.com
fuente: img.timeinc.net
FASES DE LA MATERIA Calor latente (L) Se denomina calor latente (L) a la cantidad de calor (Q) por unidad de masa (m) que se debe ceder o extraer a una sustancia en su punto crítico, para que cambie totalmente de fase.
Q L= m
Temperatura [T]
Unidades para calor Latente S.I.: (Joule/kilogramo), pero suele expresarse en (caloría/gramo)
líquido
Sólido
Sólido y líquido
fuente: kalipedia.com
Líquido y gas
gas
Calor [Q]
FASES DE LA MATERIA Leyes del cambio de fase • Durante el cambio de fase la temperatura del elemento permanece constante. • A una determinada presión, la temperatura a la que se produce el cambio de fase (punto crítico), tiene un valor bien determinado para cada sustancia. • El calor aplicado a un elemento en el punto crítico para cambiar su estado es el mismo que para revertirlo.
fuente: kalipedia.com
fuente: kalipedia.com
ROCE Y CALOR Cada vez que frotamos dos superficies entre sí se produce fricción o roce entre ellos, disipando calor. Esto se debe a que interactúan entre sí los electrones de cada una de las superficies en contacto, produciendo interacciones de tipo electromagnético. La energía así disipada se manifiesta en forma de calor.
fuente: geocities.com
fuente: fundacionmetal.org
Respuesta de la guรญa PREGUNTA
ALTERNATIVA
HABILIDAD
1
D
Aplicaciรณn
2
D
Aplicaciรณn
3
B
Aplicaciรณn
4
B
Aplicaciรณn
5
D
Aplicaciรณn
6
D
Anรกlisis
7
B
Aplicaciรณn
8
D
Comprensiรณn
9
B
Comprensiรณn
10
E
Conocimiento
11
D
Anรกlisis
12
E
Anรกlisis
13
C
Aplicaciรณn
Respuesta de la guía PREGUNTA
ALTERNATIVA
HABILIDAD
14
B
Aplicación
15
A
Aplicación
16
B
Aplicación
17
E
Análisis
18
E
Análisis
19
C
Comprensión
20
E
Comprensión
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D
Conocimiento
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Aplicación
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Análisis
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Análisis
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Aplicación
Equipo Editorial:
María José Yáñez Álvaro Herrera
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