“TRABAJO PRACTICO DE FISICA” TEMPERATURA Y CALOR

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Diferencias entre calor y temperatura

Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. A menudo pensamos que calor y temperatura son lo mismo, sin embargo este no es el caso. El calor y la temperatura están relacionadas entre sí, pero son conceptos diferentes.

El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras temperatura es una medida de la energía molecular media. El calor depende de la velocidad de las partículas, su número, su tamaño y su tipo. La temperatura no depende del tamaño, del número o del tipo. Por ejemplo, la temperatura de un vaso pequeño de agua puede ser la misma que la temperatura de un cubo de agua, pero el cubo tiene más calor porque tiene más agua y por lo tanto más energía térmica total.

El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si añadimos calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye. Las temperaturas más altas tienen lugar cuando las moléculas se están moviendo, vibrando y rotando con mayor energía.

Si tomamos dos objetos que tienen la misma temperatura y los ponemos en contacto, no habrá transferencia de energía entre ellos porque la energía media de las partículas en cada objeto es la misma. Pero si la temperatura de uno de los objetos es más alta que la otra, habrá una transferencia de energía del objeto más caliente al objeto más frío hasta que los dos objetos alcancen la misma temperatura.

En conclusión, la temperatura no es energía sino una medida de ella, sin embargo el calor sí es energía.

Cambios de estados de la materia

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Solido: Las particulas de los solidos ocupan posiciones ordenadas y vibran un poco.

Liquido: Las particulas de los liquidos fluyen y chocan entre ellas, moviendose con mas energia.

Gas: Las particulas de los gases van muy rapido y en linea recta, sin chocar apenas entre ellas por que estan muy separadas.

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Se definen tres escalas; la escala Celsius, la Fahrenheit, y la Kelvin.

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El termómetro es un instrumento técnico destinado a medir temperaturas, o sea la energía interna que un cuerpo posee.

Tipos de termómetros

- Termómetro de mercurio: Como se explicó antes, es un tubo de vidrio en cuyo interior hay mercurio, mismo que se desplaza uniformemente dependiendo de la temperatura.

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- Pirómetro: Se utiliza para medir temperaturas sumamente altas. Por lo general es utilizado en fundiciones, hornos y demás lugares donde las temperaturas son muy elevadas. Existen cuatro tipos: los ópticos, los de resistencia, los termoeléctricos y los de radiación.

- Termistor: Este es una variación de los termómetros. Cuando la temperatura varía también lo hace su resistencia eléctrica.

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- Termómetro de gas: Por su exactitud se utilizan para calibrar otros termómetros. Funcionan tanto a presión constante como a volumen constante.

- Termopar: Cuando se calienta la soldadura de dos metales distintos se produce fuerza electromotriz. Los termopares se encargan de medir la temperatura basándose en dicha fuerza electromotriz.

- Termómetro de resistencia: Utiliza alambre de algún metal que cambia su resistencia eléctrica cuando la temperatura varía.

- Termómetro de globo: Mide la temperatura radiante. Este tipo de termómetros consta de un termómetro de mercurio que tiene el bulbo dentro de una esfera pintada de negro. Esta esfera se encarga de absorber la radiación de los elementos que estén a su alrededor y que sean más calientes que el aire.

- Termómetro de bulbo húmedo: Mide el influjo de la humedad en la sensación térmica.

- Termómetro de máximas y mínimas: Es muy utilizado en meteorología para identificar las temperaturas máximas y mínimas que se presentan a lo largo de un día.

- Termómetro digital: Utilizan dispositivos transductores en los que se presentan variaciones de tensión cuando cambia la temperatura. Estas variaciones de tensión son convertidas en números por circuitos electrónicos y expresadas en una pantalla.

Ejemplos de propiedades termométricas:

- Líquido que se expande (volumen)

- Varilla que se alarga (longitud)

- Alambre que varía su resistencia (resistencia)

- Gas a volumen constante (varía su presión)

- Tira bimetálica (dos metales distintos)

Aplicaciones:

El funcionamiento de un termómetro se aplica para medir las temperaturas corporales, ejemplo, fiebre de las personas.

Las formas de transmisión de calor se usan para su conveniencia, por ejemplo en lugares calurosos utilizan el aire acondicionado (clima).

El concepto de equilibrio térmico se aplica para la determinación de temperaturas en algunas mezclas, por ejemplo en la obtención de una mezcla de agua para el baño de un bebe.

FUNDAMENTOS

EN ESTE TRABAJO PRÁCTICO PODEMOS VER LA DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA Y COMO SE MIDEN EN DISTINTOS TIPOS DE MEDICION PARA CADA ELEMENTO Y MATERIAL DESDE LAS ENERGIAS MOLECULARES.

La intención del presente trabajo es ofrecer conocimientos básicos sobre la temperatura y el calor para concientizar la importancia que requieren los mismos en la vida cotidiana, por ejemplo, poder conocer a qué temperatura se debe bañar un bebe recién nacido, cuándo una persona tiene fiebre y porqué, la influencia de la temperatura en los metales, lo que puede provocar el agua hirviendo y el vapor, etc.

Otro propósito es concientizar a través del conocimiento del tema los riesgos que existen en los conceptos determinados cuando hay excesos, por ejemplo exceso de calor en un ambiente cerrado.