TRABAJO DE INVESTIGACION

INTRODUCCIÓN

En estos temas nos darán a conocer la definición y el proceso en como  se relacionan en su función de acuerdo a una multitud que dan lugar a unidades de medición de la temperatura, es necesario entender el concepto de los cambios que se deben a la transferencia de calor entre las partes.

Para que un sistema esté en equilibrio térmico debe llegar al punto en que ya no hay intercambio de calor entre sus partes, además ninguna de las propiedades que dependen de la temperatura debe variar, esta y mas información de mecanismos  de diferentes cuerpos que nos dará mas conceptos  sobre la temperatura.

·     Termología

·     Temperatura

·     Calor

·     Escalas termométricas y dilatación

·     Cantidad de calo

TERMOLOGIA

Se define como la energía calórica o térmica puede ser transferida por diferentes mecanismos, existe en varias formas  de diferentes zonas. En este caso nos enfocamos en el calor, que se encuentra a distintas temperaturas mediante el proceso del cual la energía se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura. Este flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hace que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico Estos son la radiación, la conducción y la convección, de los procesos reales que se encuentran presentes en mayor o menor grado. Que los cuerpos no tienen calor, sino energía térmica y puede variar su distinta temperatura.

(Ejemplo: una bebida fría dejada en una habitación se entibia).

CONDUCCIÓN TÉRMICA

La conducción es una transferencia de calor entre los cuerpos sólidos. Si una persona sostiene uno de los extremos de una barra metálica, y pone en contacto el otro extremo  con la llama de una vela, de forma que aumente su temperatura, el calor se trasmitirá hasta el extremo más frío por conducción.

Los átomos o moléculas del extremo calentado por la llama, adquieren una mayor energía de agitación, la cual se trasmite de un átomo a otro, sin que estas partículas sufran ningún cambio de posición, aumentando entonces, la temperatura de esta región.  Este proceso continúa a lo largo de la barra y después de cierto tiempo, la persona que sostiene el otro extremo percibirá una elevación de temperatura en ese lugar.

Existen conductores térmicos, como los metales, que son buenos conductores del calor, mientras que existen sustancias, como plumavit, corcho, aire, madera,  hielo, lana, papel, etc., que son malos conductores térmicos (aislantes).

 CONVECCIÓN TÉRMICA

Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección.

Cuando un recipiente con agua se calienta, la capa de agua que está en el fondo recibe mayor calor (por el calor que se ha trasmitido por conducción a través de la cacerola); esto provoca que el volumen aumente y, por lo tanto, disminuya su densidad, provocando que esta capa de agua caliente se desplace hacia la parte superior del recipiente y parte del agua más fría baje hacia el fondo.

TEMPERATURA

En física, se define como una energía interna de un sistema termodinámico, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como «energía cinética», que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido trasnacional, rotacional, o en forma de vibraciones. El desarrollo de técnicas para la medición de la temperatura ha pasado por un largo proceso histórico, ya que es necesario darle un valor numérico a una idea intuitiva como es lo frío o lo caliente mediante un termómetro

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 A medida que sea mayor la energía cinética de un sistema, se observa que éste se encuentra más «caliente»; es decir, que su temperatura es mayor, Así mismo es uno de los factores que influyen en la velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas.

El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si añadimos calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye.

La temperatura no es energía sino una medida de ella; sin embargo, el calor sí es energía. Medir la concentración de energía y es aquella propiedad física que permite asegurar si dos o más sistemas están o no en equilibrio térmico (cuando dos cuerpos están a la misma temperatura), esto quiere decir que la temperatura es la magnitud física que mide cuan caliente o cuan frío se encuentra un objeto.

En las propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias varían en función de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo su estado (sólido, líquido, gaseoso, plasma), su volumen, la solubilidad, la presión de vapor, su color o la conductividad eléctrica

En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido.

En el caso de un gas ideal monoatómico se trata de los movimientos trasnacionales de sus partículas (para los gases multiatómico los movimientos rotacional y vibraciones también  deben tomarse en cuenta).

CALOR

El calor en una reacción química o un cambio físico en la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas que puede encontrarse a distintas temperaturas

Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico, producen a partir de la producción de dióxido de carbono y de nitrógeno (urea en organismos terrestres), y del consumo de oxígeno.

 (Terrestres), y del consumo de oxígen

El calor es la cantidad de energía cinética, es una expresión del movimiento de las moléculas que componen un cuerpo. Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos más fríos poseen algo de calor porque sus átomos se están moviendo.

El tipo de energía que se pone en juego en los fenómenos caloríficos se denomina energía térmica. El carácter energético del calor lleva consigo la posibilidad de transformarlo en trabajo mecánico. Las máquinas de vapor que tan espectacular desarrollo tuvieron a finales del siglo XVIII y comienzos del XIX eran buena muestra de ello. Desde entonces las nociones de calor y energía quedaron unidas y el progreso de la física permitió, a mediados del siglo pasado, encontrar una explicación detallada para la naturaleza de esa nueva forma de energía, que se pone de manifiesto en los fenómenos caloríficos.

El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si añadimos calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye.

La temperatura no es energía sino una medida de ella; sin embargo, el calor sí es energía.

Cambios de estado:

En la naturaleza existen tres estados usuales de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Al aplicarle calor a una sustancia, esta puede cambiar de un estado a otro. A estos procesos se les conoce como 

Cambios de estado

 Los posibles cambios de estado son:

-de estado solidó a liquido, llamado fusión.

-de estado liquido a solidó, llamado solidificación.

-de estado liquido a gaseoso, llamado vaporización

-de estado gaseoso a liquido, llamado condensación

-de estado solidó a gaseoso, llamado sublimación progresiva.

-de estado gaseoso a sólido, llamado sublimación regresiva.

ESCALA TERMOMÉTRICA Y DILATACIÓN

ESCALAS TERMOMÉTRICAS

Para medir la temperatura existe un instrumento llamado termómetro. Este instrumento está formado por un capilar muy fino en el interior de un tubo de vidrio, ambos extremos están cerrados y en uno de ellos se estrecha y el capilar tiene un bulbo con mercurio, el cual se dilata al más mínimo cambio de temperatura.

Existen tres escalas termométricas conocidas y estas son:

1. ESCALA CELSIUS O CENTÍGRADA: Es la más usada, toma como referencia el punto de fusión del agua para indicar la temperatura mínima, es decir 0 ºC, y considera el punto de ebullición del agua para indicar la temperatura más alta, o sea 100 ºC. Es una escala que considera valores negativos para la temperatura, siendo el valor más bajo de -273 ºC.
2. ESCALA FAHRENHEIT O ANGLOSAJONA: Es una escala que tiene 180º de diferencia entre el valor mínima y el máximo del termómetro. También relaciona los puntos de fusión y ebullición del agua para indicar los valores de temperatura. El valor mínimo es a los 32 ºF y el máximo a los 212 ºF. Al igual que la escala Celsius, tiene valores negativos de temperatura.
3. ESCALA KELVIN O ABSOLUTA: Es una escala que no tiene valores negativos. El punto de fusión del agua en esta escala es a los 273 ºK y el punto de ebullición es a los 373 ºK y la mínima temperatura es 0º K que para la escala Centígrada resulta ser a los -273 ºK.

ECUACIONES QUE RELACIONAN LAS DIFERENTES ESCALAS.

a) entre las escalas Celsius y Kelvin:

ºK = ºC + 273 ºC = ºK - 273

b) entre las escalas Celsius y Fahrenheit:

ºC = 5

(ºF - 32) 9

Lo particular de esta ecuación es que se puede transformar de Celsius a Fahrenheit y vis y versa.

Es necesario entender el concepto de Equilibrio termico. Si dos partes de un sistema entran en contacto térmico es probable que ocurran cambios en las propiedades de ambas. Estos cambios se deben a la transferencia de calor entre las partes. Para que un sistema esté en equilibrio térmico debe llegar al punto en que ya no hay intercambio neto de calor entre sus partes, además ninguna de las propiedades que dependen de la temperatura debe variar.

CANTIDAD DE CALOR

Se define como la energía cedida o absorbida por un cuerpo de masa cuando su temperatura varía en un número determinado de grados.

Esta relacionado directamente con la naturaleza de la sustancia que compone el cuerpo. Se caracteriza por una magnitud por una magnitud denominada Calor Específico de la sustancia

El carácter energético del calor lleva consigo la posibilidad de transformarlo en trabajo mecánico. Sin embargo, la naturaleza impone ciertas limitaciones a este tipo de conversión, lo cual hace que sólo una fracción del calor disponible sea aprovechable en forma de trabajo útil. (Ver transferencia de calor)

Las ideas acerca de la naturaleza del calor han variado apreciable mente en los dos últimos siglos

representa la cantidad de energía que un cuerpo transfiere a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura entre ambos. El tipo de energía que se pone en juego en los fenómenos caloríficos se denomina energía térmica. (Ver: Cantidad)

El calor no sólo era capaz de aumentar la temperatura o modificar el estado físico de los cuerpos, sino que además podía moverlos y realizar un trabajo.

Las máquinas de vapor que tan espectacular desarrollo tuvieron a finales del siglo XVIII y comienzos del XIX eran buena muestra de ello. Desde entonces las nociones de calor y energía quedaron unidas y el progreso de la física permitió encontrar una explicación detallada.

Características: En la simulación se puede modificar la masa de hielo introducida, así como el valor de la de agua añadida, Podemos realizar el cálculo de modo sencillo. Hay una explicación teórica previa.