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“Colegio josefino”

Tema: La Medición del calor.

Asignatura: Ciencias Naturales.

Integrantes:

1. Elmer Iván Castro Ramírez.

2. Fernando José Padilla Hernández.

3. Milton Alejandro Portillo Mauricio.

4. Juan Antonio Saldaña Herrera.

5. Ana Mercedes Gómez Jacobo.

Docente: Olga Imelda Hernández de Flores.

Primer año de bachillerato general, sección “A”

Fecha de entrega: 05/05/16

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Índice

Portada 1

Índice 2

Introducción 3

Objetivos 4

Justificación 5

Contenido 6-10

Conclusiones 11

Recomendaciones 12

Bibliografía 13

Anexos 14

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Introducción

A continuación se presenta un trabajo que contiene información sobre lo que es el calor,

Para entender los conceptos de calor y temperatura, hemos de tener en cuenta que

toda materia está formada por partículas pequeñísimas, que llamamos moléculas, que

poseen movimientos desordenados de mayor o menor intensidad, y que por lo tanto

llevan asociadas una determinada energía. El calor puede ser transferido entre objetos por

diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción y la

convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos los mecanismos anteriores

se encuentran presentes en mayor o menor grado. Entonces, en pocas palabras, lo que en

realidad llamamos calor es el flujo de energía caliente o calorífica que se transmite de un

cuerpo o un objeto caliente (de altas temperaturas) a un cuerpo u objeto frío (de

temperaturas más bajas). La forma en la que este flujo de energía se puede medir es

utilizando lo que se conoce como Calorías.

Así también contiene algunos conceptos y conocimientos que son, los fenómenos

asociados al calor, unidades de medidas del calor, la ecuación calorimétrica y contiene una

tabla que explica los calores específicos de algunas sustancias, al igual manera trae las

formas de propagación del calor la cual son la conducción, la convección y la radiación.

Con esto queremos dar a conocer el tema “la medición del calor” que es verdaderamente

necesario, aprender un poco sobre este tema.

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Objetivos

Objetivos generales:

1. Desarrollar y explicar correctamente todo lo relacionado al tema y dar a conocer

qué es la medición del y en que nos puede ayudar en la vida cotidiana.

2. Definir los conceptos: calor, fluido calórico, temperatura, conducción, convección,

radiación.

Objetivos específicos:

1. Analizar el porqué de las partículas no se mueven en el agua fría y porque en el

agua caliente se mueven tan vigorosamente.

2. Demostrar a los educandos las tres formas de propagación del calor.

3. Establecer un buen informe para una buena presentación y una buena

comprensión sobre dicho tema.

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Justificación

En la actualidad todo estudiante debe conocer algo de cómo medir el calor así también

como se propaga ya que hay muchas personas que aún no conocen muy a fondo este

tema. Los educandos deben de tener en cuenta que, el calor y la temperatura son

fenómenos sumamente interesantes. Se manifiestan de innumerables maneras y en

muchas oportunidades, la cuestión va más allá del clima, por lo cual medir el calor no

siempre resulta sencillo. En este trabajo daremos a conocer a los estudiantes que, cuando

calentamos un objeto su temperatura aumenta. A menudo pensamos que calor y

temperatura son lo mismo. Sin embargo, esto no es así. El calor y la temperatura están

relacionadas entre sí, pero son conceptos diferentes.

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Contenido

¿Qué es calor?

Hasta comienzos del siglo 19 se creyó que el calor era una sustancia invisible e

imponderable (sin peso), a la cual se le llamo fluido calorífico o simplemente (calórico),

que podía desplazarse desde un cuerpo a otro. La ciencia moderna demostró que el

calórico no existe. El calor es la transferencia de energía de una parte a otra de un

cuerpo, o entre diferentes cuerpos, en virtud de una diferencia de temperatura.

Contrariamente a lo que creemos, los átomos de toda sustancia, aun en los metales el

diamante, están en continuo movimiento; amplio en los gases, limitado en los líquidos y

apenas vibratorio en los sólidos. Cuando dos cuerpos se ponen en contacto, las partículas

de uno golpean al otro. Si en uno de los cuerpos, el movimiento de las partículas es mayor

que en el otro, entonces las partículas más rápidas cederán algo de energía a las lentas;

hay transferencia de energía térmica.

La medición del calor

Calor es la energía que contiene un objeto debido al constante movimiento de las

partículas que lo constituyen y que al pasar de un cuerpo a otro es causa de que se

equilibren sus temperaturas.

La intensidad con que se mueven, rotan y chocan las partículas que constituyen un cuerpo

(la energía cinética) es función del contenido de calor. Así, en el hielo las moléculas de

agua apenas vibran; en el agua líquida se deslizan por pequeños tramos, mientras que en

el agua hirviente se agitan tan vigorosamente que algunas logran escaparse de la masa de

fluido en forma de vapor.

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Fenómenos asociados al calor.

El calor se expresa de diferentes maneras.

1. En un cuerpo caliente la cohesión entre sus partículas constituyentes disminuye.

Los herreros calientan el hierro para forjarlo más fácilmente.

2. El grado de movilidad de las partículas aumentan en proporción directa con la

temperatura. Si un sólido se calienta lo suficiente, se convierte en líquido o en gas.

3. El calor hace que los objetos emitan luz. La naturaleza de la luz que emite un

cuerpo está relacionada con la temperatura. Si se calienta un trozo de metal se

volverá progresivamente rojo, anaranjado, amarillo, blanco y azul.

4. El calor dilata la mayoría de los cuerpos. Los globos de aire calientan flotan, porque

el aire que llevan dentro es más liviano que el exterior.

5. El calor se propaga desde los puntos de mayor hacia los de menor temperatura;

nunca en sentido contrario.

Unidades de medida del calor.

La unidad de medida del calor en el Sistema Internacional de Unidades es el joule o julio,

la misma que se utiliza en la energía y el trabajo, puesto que el calor es energía cinética a

escala atómica y molecular. Un joule o julio es la energía necesaria para calentar un

gramo de agua en alrededor de 0.2389 kelvin.

Otra unidad de medida de calor de uso cotidiano muy frecuente es la caloría.

Caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar desde 14.5 hasta 15.5 °C la

temperatura de un gramo de agua, a la presión normal.

1 julio= 0.2389 cal y 1cal = 4.186 julios.

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La ecuación calorimétrica.

La cantidad de calor requerida para cambiar la temperatura de un cuerpo depende de tres

factores:

1. La cantidad de masa que contiene el cuerpo.

2. La magnitud del cambio de la temperatura.

3. La naturaleza de la sustancia. Calor específico es la cantidad de calor que hay que

suministrar a la unidad de masa de una determinada sustancia para elevar su

temperatura en un gramo Celsius (o un kelvin). Por ejemplo, si un gramo de agua

absorbe 1 caloría incrementa su temperatura en 1°C, pero la misma caloría

aumentaría en 8°C la temperatura de un gramo de acero.

La expresión matemática de estas relaciones es

Q=m ce ΔT

Donde Q es la cantidad de calor, m es la masa.

Ce es el calor específico,

ΔT es el cambio de temperatura (diferencia entre temperatura final e inicial,

Tf ‒Ti).

Calores específicos de algunas sustancias.

SUSTANCIA

Calor especifico.

SUSTANCIA

Calor especifico.

J/kg °C Cal/g °C J/kg °C Cal/g °C

AIRE 1,050 0.25 VIDRIO 840 0.20

AGUA 4,186 1.00 HIERRO 460 0.11

HIELO 2,100 0.50 ACERO 510 0.12

ETANOL 2,430 0.58 PLOMO 130 0.03

ALUMINO 930 0.22 MERCURIO 140 0.033

COBRE 390 0.093 TIERRA (PROM.) 1,050 0.25

ORO 130 0.03 MADERA (PROM.) 1,680 0.40

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Formas de propagación del calor.

El calor se propaga mediante tres formas: convección, conducción y radiación.

La convección es la transferencia del calor mediante el movimiento de la masa de un

fluido. El efecto refrescante del viento se debe a que sustituye la capa de aire caliente que

envuelve el cuerpo por una nueva capa de aire frio. Si la temperatura del aire, en cambio,

es muy baja, entonces se nos erizan los vellos (carne de gallina) para retener el aire

caliente. El agua y el aire transfieren calor de una región geográfica otra mediante oleadas

que dejan espacio para ser llenadas por masas frías. Los intercambios convectivos de

calor entre el mar y la atmosfera, entre el trópico y los polos, entre el agua de la superficie

y de la profundidad de los océanos y lagos, regulan el clima mundial. Es decir es una

transferencia de calor mediada por masas de fluidos (aire o agua, por ejemplo). Una

aplicación clásica de la convección es el intercambio de calor entre las distintas capas de la

atmosfera.

La conducción es la transferencia de calor por contacto directo entre dos cuerpos con

distintas temperaturas. En la vida cotidiana el calor se propaga muy frecuentemente

mediante este mecanismo. Si por un descuido tocásemos la plancha caliente, nos

quemaríamos. No todos los cuerpos conducen el calor a la misma velocidad. Los metales,

lo conducen muy rápido, por eso se les llama termoconductores; otros, en cambio, lo

conducen muy lentamente, se les llama termoaislantes. Es decir es la transferencia del

calor gracias a l contacto físico entre los cuerpos, lo que sucede cuando están en

contacto directo, es que las moléculas del cuerpo más caliente chocan con las moléculas

del cuerpo frio, transmitiéndole sus vibraciones.

La radiación es la propagación del calor mediante ondas electromagnéticas. Tanto la

conducción como la convección son mecanismos mediados por sustancias; pero la

radiación ocurre hasta en el vacío. Es decir no requiere de un medio conductivo.

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Por ejemplo: En una parrilla de asar elotes el calor se propaga por convección, gracias al

flujo ascendente de masas de aire caliente; por radiación, debido a la emisión de ondas

caloríficas por las brasas y por contacto, a través de los barrotes calientes. La luz del solo

llega a la tierra por radiación.

Como ya dijimos, el calor es la energía total del movimiento molecular en un cuerpo,

mientras que la temperatura es la medida de dicha energía. El calor depende de la

velocidad de las partículas, de su número, de su tamaño y de su tipo.

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Conclusiones

1. De una manera general, podemos constatar al final de este informe que el calor es

muy importante ya que es debido al constante movimiento de las partículas que lo

constituyen.

2. La realización de este trabajo nos ayudó a conocer que el calor se propaga de tres

maneras que son la conducción la convección y la radiación.

3. Aprendimos que la cantidad de calor requerida para cambiar la temperatura de un

cuerpo depende de tres factores.

4. Conocimos un poco más sobre las unidades de medida de calor.

5. Conocimos los calores específicos de algunas sustancias.

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Recomendaciones

1.

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Bibliografía

Nombre del libro: Ciencias Naturales.

Autor: Luis H. Jovel

Editorial: Ediciones Servicios Educativos.

Edición: Cuarta Edición, Diciembre 2012.

Nombre del libro:

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Edición:

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Anexos