TAREA MAYRA MONTIEL.pdf

7/25/2019 TAREA MAYRA MONTIEL.pdf

1/22

Transferencia de energa: calor

Objetivos

Transferencia de energa: calor:

Conocer y saber diferenciar

los conceptos de calor,temperatura y energainterna.

Manejar las diferentesunidades que se usan paramedir el calor y latemperatura.

Comprender los principalesefectos que el calor puedeprovocar sobre los cuerpos.

Explicar cmo se transmite elcalor y las distintas formasen que puede producirse.

Conocer el concepto deconductividad trmica, ocapacidad de conducir elcalor.

Clasificar a los cuerpossegn su conductividadtrmica.

Conocer aplicaciones de

algunos materiales por suconductividad del calor.

Antes de empezar

1.Calor y temperatura..................... pg. 2Energa trmica y temperaturaCalor y energa trmicaCalor y trabajo

Unidades de calorEl termmetro

Escalas de temperatura

2.Efectos del calor en los cuerpos...... pg. 8 Equilibrio trmico

Cambios de estado Cambios de dimensiones Otros efectos

3.Propagacin del calor.................... pg. 12 Conduccin

Conveccin Radiacin

4.Conduccin del calor.................... pg. 15 Caractersticas Aplicaciones

Ejercicios para practicar ................. pg. 17

Resumen...................................... pg. 30

Para saber ms............................. pg. 31

Autoevaluacin.............................. pg. 32

Ciencias de la Naturaleza 2 . 1

2


2/22


Contenidos

1. Calor y temperatura

Energa trmica y temperatura

Todos los cuerpos poseen energa interna, debido en parte a la energa cintica de suspartculas. Esta energa se llama energa trmica. A mayor velocidad de las partculas mayor esla energa del cuerpo.

La temperatura es una magnitud macroscpica. Los cuerpos con ms temperatura pasanenerga a los cuerpos con menos temperatura, hasta que stas se igualan.

La temperaturaest directamente relacionada con la energatrmicade un cuerpo. A ms temperatura, ms velocidad

tendrn sus partculas.

La energa trmica se asocia a la energa cintica de las partculas que componen un cuerpo.Cuanto mayor sea la temperatura mayor ser la energa de las partculas y mayor ser la

velocidad de las partculas.Las partculas en los slidos slo pueden vibrar en torno, mientras que en los gases se muevencasi con total libertad.

Cuando a un slido se le da calor, aumenta la energa trmica de su partculas y stas vibrancon ms velocidad. Cuando su velocidad es lo suficientemente grande ya no puedenmantenerse juntas y se separan. As el slido va pasando a estado lquido o gaseoso.

Lo contrario pasa cuando un gas pierde calor, sus partculas pierden energa y pueden terminarjuntndose dando lugar a slidos o lquidos.


2


3/22


Contenidos


Calor y energa trmica

Todos los cuerpos poseen energa trmica, debido a la energa cintica de las partculas que loscomponen. La energa trmica est directamente relacionada con su temperatura.

Si dos cuerpos cuyas partculas tienen distinta energa trmica se ponen en contacto, el quetiene mayor energa le pasar energa al que tiene menos, hasta que sus temperaturas seigualen. La energa que pasa se llama calor.

La temperatura est directamente relacionada con la energatrmica de un cuerpo. A ms temperatura, ms velocidad

tendrn sus partculas.


2


4/22


Contenidos


Calor y trabajo

Calor y trabajo son dos tipos de energa en trnsito, es decir, energa que pasa de un cuerpo aotro. Ambas tienen la misma unidad, Julio en el S.I.

La principal diferencia entre ambas es la forma en la que se transfieren. El calor se transfiereentre dos cuerpos que tienen diferente temperatura. El trabajo se transfiere cuando entre doscuerpos se realizan fuerzas que provocan desplazamientos o cambios dimensionales.

El calor se transfiere a travs de un vnculo trmico(diferenciade temperatura). El trabajo se transfiere a travs de un vnculo

mecnico(fuerzas y desplazamientos).


2


5/22


Contenidos


Unidades de calor

Hasta el siglo XX no se tuvo claro que el calor era un tipo de energa; por eso, se meda con

una unidad propia, la calora. Ahora no hay duda de que el calor es la energa que viaja o setransmite de un cuerpo con mayor temperatura a un cuerpo con menor temperatura cuando seponen en contacto trmico.

El calor utiliza y se mide con las mismas unidades que cualquier otro tipo de energa.

El calor, como energa que es, tiene unidades de energa y la delSistema Intenacional es el julioy su smbolo es J.


2


6/22


Contenidos


El termmetro.

Es el aparato ms usado para medir la temperatura. El termmetro, en contacto con el cuerpo,llegar al equilibrio trmico con l. En ese momento el termmetro tendr la misma

temperatura que el cuerpo. Segn la temperatura que tenga el termmetro, el lquido de suinterior alcanzar una altura mayor o menor.

Un termmetro de mercurio puede ser til desde -38 C hasta los 356 C.

Termmetro. Aparato utilizado para medir la temperatura de loscuerpos.


2


7/22


Contenidos


Escalas de temperatura.

Como cualquier otra magnitud, la temperatura se puede medir utilizando diferentes tipos deunidades y escalas. La escala ms utilizada en Espaa y otros pases europeos es la Celsiusyla unidad, el grado Celsius.

La escala del Sistema Internacional es la escala absolutao Kelviny la unidad el Kelvin. Enlos pases anglosajones se emplea habitualmente la escala Fahrenheit, y su unidad es elgrado Fahrenheit.

Otra escala es la Raumur(casi en desuso) y su unidad el grado Raumur.

La temperatura ms baja alcanzable es 0 K, es decir, 273,16 C.


2


8/22


Contenidos

2. Efectos del calor en los cuerpos

Equilibrio trmico.

El calor es una energa en trnsito que viaja desde los cuerpos de mayor temperatura a los demenor temperatura cuando stos se ponen en contacto. Un cuerpo perder energa y bajar sutemperatura y que otro la subir, hasta que se igualen, momento en que cesar el flujo.

Para aumentar o disminuir la temperatura de un cuerpo, hay que darle o quitarle calor. Esacantidad depender de la masa del cuerpo (a ms masa, mayor calor) y de su naturaleza(unas sustancias se calientan mcon ms facilidad que otras).

Equilibrio trmicoes la igualacin de la temperaturade doscuerpos al transferir calorel de mayor, al de menor temperatura.


2


9/22


Contenidos


Cambios de estado

Los estados de agregacin de la materia son: slido, lquido y gas. Un cuerpo, mientras cambiade estado, mantiene su temperatura constante (en las sustancias puras). El calor que recibe opierde un cuerpo mientras est cambiando de estado, no se emplea en aumentar o disminuir

su temperatura, sino que se emplea en romper o formar las uniones entre las partculas quecomponen el cuerpo.

Cambio de estado. Efecto del calor sobre un cuerpo en el quese rompen o se forman enlaces entre las partculas que locomponen. La temperatura no vara durante el proceso.


2


10/22


Contenidos


Cambios de dimensiones

Cuando un cuerpo recibe calor, aumenta la energa cintica de sus partculas y se mueven conms velocidad. Al moverse ms rpidamente tienden a ocupar ms espacio y por ello, aumentael volumen del cuerpo. Lo contrario ocurrir si el cuerpo pierde calor.

La magnitud del aumento o disminucin de tamao depende de la naturaleza del cuerpo, lasdimensiones iniciales del cuerpo y la cantidad de calor recibido o variacin de temperaturaexperimentada.

Cambio de dimensiones es el cambio en el tamao de uncuerpo debido a que absorbe calor (dilatacin) o a que cede

calor (contraccin).


2


11/22


Contenidos


Otros efectos

Adems de elevar la temperatura, producir cambios de estado y de dimensiones, el calorpuede provocar otros efectos sobre los cuerpos como cambios qumicos o en sus propiedadesfsicas (densidad, viscosidad, resistencia elctrica, propiedades mecnicas, etc.).

Estos cambios se deben fundamentalmente a que cambia la forma de unin de las partculasque componen el cuerpo.

El calorpuede provocar cambios en las propiedades fsicas yqumicas de los cuerpos


2


12/22


Contenidos3. Propagacin del calor

Conduccin

Una de las formas en las que el calor viaja es por conduccin. Se da en los cuerpos slidos.

En la conduccin, las partculas que componen un slido no se desplazan, slo vibran. Cuando

un cuerpo slido con mayor temperatura toca a otro con menor temperatura, le pasa parte desu energa, de forma que la energa de las partculas de un slido disminuyen y la del otroaumentan hasta que las temperaturas se igualan. Tambin es vlida esta explicacin para latransmisin del calor entre dos zonas de un mismo slido.

Conduccines la forma de transmitirse el calor en los slidos.Se necesita que ambos cuerpos se toquen.


2


13/22


Contenidos

3. Propagacin del calor

Conveccin

En los fluidos (lquidos y gases) una forma de propagarse el calor es por conveccin.

Cuando un lquido o un gas reciben calor por su parte inferior, las zonas calientes tienden asubir y las fras, a bajar. Se mezclan zonas calientes y fras, transmitindose el calor de unazona a otra, mediante movimientos llamados flujos convectivos.

Conveccines una forma de transmitirse el calor en los lquidosy gases. El fluido caliente asciende y el fro, baja.


2


14/22


Contenidos


Radiacin

El calor tambin se propaga por radiacin. Se da en slidos, lquidos, gases y en el vaco.Todos los cuerpos desprenden energa en forma de radiacin. Cuanto ms temperatura tiene

ms radiacin desprende.La radiacin es luz (hay luces que podemos ver, luz visible y otras que no como los rayos X,infrarrojos, ultravioletas...). Esta energa se propaga por cualquier medio, incluso en el vaco,ya que la luz no necesita de ningn medio para viajar de un cuerpo a otro.

Radiacines la forma de transmitirse el calor en forma de luz atravs de cualquier medio o del vaco.


2


15/22


Contenidos

4. Conduccin del calor

Caractersticas

El calor puede viajar de un cuerpo a otro por conduccin, conveccin y radiacin. Segn lafacilidad de los materiales para transmitir el calor a travs de ellos, se clasifican como:

Conductoresson materiales que permiten que pase el calor atravs de ellos con facilidad.

Aislantesson materiales que dificultan el paso de calor a sutravs.

jemplos de materiales condcutores del calor: oro, plata y hierro

jemplos de materiales aislantes del calor: cermica. Madera y vidrio


2


16/22


Contenidos


Aplicaciones

Las propiedades conductoras o aislantes de los materiales los hacen muy tiles. Algunas de lasaplicaciones de estos materiales son:

Conductores:Motores, materiales conductores para utensiliosde cocina (bateras, ollas, sartenes...), hornos, vitrocermicas,

aparatos de calefaccin, fabricacin de clulas solares, materialesintercambiadores de calor (radiadores, centrales nucleares)...

Aislantes:Trajes ignfugos para la extincin de incendios,recubrimiento de materiales para salas de cine, teatros y

discotecas, recubrimientos para naves espaciales, mangosaislantes para herramientas, termos, trajes de astronauta, etc.

jemplos de aplicaciones de sustancias condcutoras son: la sartn, l horno y el destilador.

jemplos de aplicaciones de sustancias aislantes son: lel termo, el traje aislante y el frigorfico.


2


17/22


Para practicar


Cuestionario "Calor y temperatura"

Ejercicios numricos "Calor y temperatura"

En un termmetro vemos la temperatura 83 C. A qu valor equivale en la escala Kelvin?

En un termmetro vemos la temperatura 92 C.

En un termmetro vemos la temperatura 9 C. A qu valor equivale en la escala Raumur?

En un termmetro vemos la temperatura 699 K. A qu valor equivale en la escala Celsius?

En un termmetro vemos la temperatura 138 F. A qu valor equivale en la escala Celsius?

En un termmetro vemos la temperatura 289 R. A qu valor equivale en la escala Celsius?


2

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

FALSO

FALSO

FALSO

FALSO

VERDADERO

356.16 KELVIN

7.2 R

425.84 CELSIUS

58.88 CELSIUS

361.25 CELSIUS


18/22


Para practicar


Cuestionario "Efectos del calor en los cuerpos"

Ejercicios numricos "El movimiento"

Mezclamos dos sustancias de igual masa y naturaleza siendo las temperaturas iniciales 27C y23C. Determinar la temperatura de equilibrio.

Para fundir un kilogramo de una sustancia se necesitan 120 cal. Cuanto se necesitar parafundir 547 kg?


2

FALSO

FALSO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

FALSO

VERDADERO

VERDADERO

25 C

65640 CAL.


19/22


Para practicar


Cuestionario "Propagacin del calor"


2

VERDADERO

FALSO

FALSO

VERDADERO

VERDADERO

FALSO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO


20/22


Para practicar


Cuestionarios "Conduccin del calor "


2

VERDADERO

VERDADERO

FALSO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

VERDADERO

CONDUCTOR

CONDUCTOR

AISLANTE

AISLANTE

AISLANTE

CONDUCTOR

AISLANTE

CONDUCTOR

AISLANTE

CONDUCTOR


21/22


Para practicar

4. Tipos de energa

Cuestionarios "Conduccin del calor "


2

CONDUCTOR

AISLANTE

CONDUCTOR

CONDUCTOR

AISLANTE

CONDUCTOR

AISLANTE

AISLANTE

AISLANTE

CONDUCTOR

AISLANTE

CONDUCTOR

CONDUCTOR

AISLANTE

CONDUCTOR

AISLANTE

AISLANTE

AISLANTE

AISLANTE

CONDUCTOR


22/22


Para practicar

Otros ejercicios resueltos


2

TAREA MAYRA MONTIEL.pdf

Documents

Transcript of TAREA MAYRA MONTIEL.pdf