CALOR Y TEMPERATURA

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Efectos del Calor

El efecto más inmediato del intercambio de calor entre dos cuerpos es la variación de la temperatura.

Si un cuerpo recibe energía en forma de

calor aumenta su temperatura. El aporte de calor se considera positivo

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Efectos del Calor

Si un cuerpo pierde energía en forma de calor, disminuye su temperatura. La

pérdida de calor se considera negativa.

Si calentamos de igual forma dos sustancias diferentes (la misma cantidad de agua y

aceite por ejemplo), comprobamos que el aceite alcanza primero mayores

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Efectos del Calor

La cantidad de energía transferida  en forma de calor (Q) por un cuerpo es

directamente proporcional a la masa (m), a su calor específico (Ce) y a la variación de temperatura  (Tf - Ti ) que experimenta:

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Efectos del Calor

Tanto los sólidos como los líquidos y los gases se dilatan y se contraen.

La  dilatación  es el aumento de volumen que experimentan los cuerpos al aumentar su temperatura.

La  contracción  es la disminución de

volumen que experimentan los cuerpos al disminuir su temperatura

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Efectos del Calor

El agua es una sustancia especial, pues al contrario que la mayoría de las sustancias  aumenta su volumen (se dilata) cuando se enfría por debajo de los 4ºC.

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Transmisión de Calor

El calor puede ser transmitido de tres formas distintas: por conducción, por convección o por radiación.

Conducción térmica: es el proceso que se

produce por contacto térmico entre dos ó más cuerpos, debido al contacto directo entre las partículas individuales de los cuerpos que están a diferentes

temperaturas, lo que produce que las

partículas lleguen al equilibrio térmico. Ej: cuchara metálica en la taza de té

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Transmisión de Calor

Convección térmica: sólo se produce en

fluidos (líquidos o gases), ya que implica movimiento de volúmenes de fluido de regiones que están a una temperatura, a regiones que están a otra temperatura. El transporte de calor está inseparablemente ligado al movimiento del propio medio. Ej.: los calefactores dentro de la casa

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Transmisión de Calor

Radiación térmica: es el proceso por el cual

se transmite a través de ondas electromagnéticas.

Implica doble transformación de la energía para llegar al cuerpo al que se va a

propagar: primero de energía térmica a radiante y luego viceversa. Ej.: La energía solar

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Transmisión de Calor

La conducción pura se presenta sólo en

materiales sólidos. La convección siempre está acompañada de la conducción, debido al contacto directo entre partículas de

distinta temperatura en un líquido o gas en movimiento

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Conductividad Térmica

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la

capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es

también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus

moléculas a otras adyacentes o a sustancias con las que no está en contacto

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Calor y sus Unidades de

Medidas

El calor es una forma de energía, y sus unidades de medida son el Joule (J) y la

caloría (cal) (1 cal = 4,186 J) que fue definida en su momento para el calor cuando no se había establecido que era una forma de

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Calor y sus Unidades de

Medidas

Caloría, es la cantidad de calor necesario para subir en 1 grado Celsius la

temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 a 15,5 °C, bajo la presión de 1 atm

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Diferencias entre Calor y

Temperatura

Es de común conocimiento que cuando ponemos a calentar un cuerpo, su

temperatura aumenta. Por eso es común

pensar que calor y temperatura significan lo mismo, pero esto no es así, si bien el calor y la temperatura se relacionan, son dos cosas diferentes

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Diferencias entre Calor y

Temperatura

El calor es la energía del desplazamiento de moléculas en un elemento.

La temperatura en tanto, es una medida de la energía molecular

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Temperatura y su medición

La temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la

sensación de calor o frío que se siente en contacto con ella.

Cuando tocamos un cuerpo que está a

menos temperatura que el nuestro, sentimos una sensación de frío y al revés de calor

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Su medición

El instrumento utilizado habitualmente para medir la temperatura es el termómetro.

Los termómetros son transductores que

convierten el calor (energía) en otra señal de salida, que puede ser movimiento

(termómetro convencional) o pequeñas

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Transductor

Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada

manifestación de energía de entrada, en otra diferente a la salida, pero de valores muy

pequeños en términos relativos con respecto a un generador

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Instrumento de medición de

temperatura

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Termómetro de mercurio

Cuando el mercurio en el interior del

termómetro recibe calor, éste experimenta una dilatación que hace que recorra el tubo del termómetro en el que está contenido.

Así, cuando el mercurio atraviesa la escala numérica, podemos medir la temperatura, ya sea la del organismo o de cualquier otra cosa que estemos midiendo

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Instrumento de medición de

temperatura

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Termómetro digital

Los termómetros digitales son aquellos que, valiéndose de dispositivos transductores,

utilizan luego circuitos electrónicos para convertir en números las pequeñas

variaciones de tensión obtenidas, mostrando finalmente la temperatura en un

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Termopar o termocupla

Un termopar o termocupla, es un transductor formado por la unión de dos metales distintos que produce una diferencia de potencial muy pequeña (del orden de los milivoltios) que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado «punto

caliente» o «unión caliente» o de «medida» y el otro llamado «punto frío» o «unión fría» o de «referencia»

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Termopar o termocupla

Normalmente los termopares industriales están compuestos por un tubo de acero

inoxidable u otro material. En un extremo del tubo está la unión, y en el otro el

terminal eléctrico de los cables, protegido dentro de una caja redonda de aluminio (cabezal).

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