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Iniciación a la Física: El Calor

Autor: Manel Aljama Garcia
Curso:
7,63/10 (8 opiniones) |11848 alumnos|Fecha publicación: 31/03/2005
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Capítulo 1:

 El calor como forma de Energía

Idea General

El calor es una forma de la energía que resulta del movimiento activo de las partículas de los cuerpos.  La temperatura es el nivel de calor en los cuerpos. La apreciamos relativamente por los sentidos táctiles.  Cuando dos cuerpos de distinta temperatura se ponen en contacto, el más caliente cede calor al más frío. La unidad medida del calor es la caloría.  Calor específico es la cantidad de calor necesario para subir a un gramo masa del cuerpo un grado centígrado su temperatura.

 

El Calor y la temperatura

Es una forma de energía que se aprecia por los efectos que provoca en los cuerpos.  Cuando a un cuerpo se le aplica calor sus átomos o moléculas (que no están quietas) aumenta el movimiento de los mismos cuanto mayor sea el calor aplicado.  Por tanto podemos decir que es una forma de energía que se manifiesta como un movimiento muy activo de las partículas que forman los cuerpos.

 

La temperatura es una de las distintas manifestaciones del calor.  Cuando dos cuerpos con distinta temperatura se ponen en contacto, el cuerpo que tiene más calor cede su calor al que tiene menos. Esto acaba cunado ambos cuerpos tienen la misma temperatura.  La temperatura es el nivel de calor que determina que éste pase de un cuerpo a otro.

 

Para medir el calor usamos unos aparatos de medida llamados Termómetros bien de alcohol o de mercurio y se basan en el efecto de dilatación que provoca el calor (si aumenta el calor aumenta la dilatación y el mercurio `sube´ en el termómetro.

 

Podemos decir que cuerpos semejantes de materia diferente toman o desprenden cantidades diferentes de calor, al producirse variación de temperatura.

 

Unidades de Medida

La caloría o caloría gramo y es la cantidad de calor que hace falta para elevar en un grado centígrado la temperatura de la masa de un gramo de agua destilada.  Se usa la kilocaloría para 1000 gr. de agua destilada.

 

Calor Específico y Capacidad Calorífica

Es la cantidad de calor, expresado en calorías, que hace flata para elevar en un grado centígrado la temperatura de un gramo masa del cuerpo.    En cambio se tiene por capacidad calorífica a la cantidad de calor necesaria para elevar en un grado centígrado la temperatura de la masa total de ese cuerpo.

 

La capacidad calorífica está en relación al calor específico que corresponde a la unidad de masa de esa materia y es igual al producto del calor específico por la masa del cuerpo.  Si llamamos M a la masa y c al calor específico tendremos:

 

                Capacidad Calorífica = M * c

 

Determinar el calor específico

Se emplean aparatos llamados calorímetros. El metodo empleado es el de las mezclas.  Se basa en las siguientes reglas:

Cuando dos cuerpos de distintoa temperatura se ponen en contacto, el cuerpo más caliente cede su calor al más frío. 

La cantidad de calor cedida por el cuerpo más caliente es igual a la cantidad de calor absorbida por el cuerpo más frío.

 

Sea el cuerpo M que se calienta hasta temperatura t. 

Sea el cuerpo M´ de temeartarua t´ inferior a t

Se lleva el cuerpo M al agua hasta que alcence t" (entre t y t´)

Si M pierde Q , M´ adquiere Q´  y Q=Q´ (1)

Sabemos que Q es el producto de calor específico c, multiplicado la masa M y la diferencia  de temperatura  t-t":  Q=c*M(t-t") (2)

Para el calor ganado tendremos: Q´=c´*M´(t"-t´) (3)

Pero el agua es unidad absoluta : Q=M(t-t") (4)

En la fórmula (1) se sustityen los valores por (3) y (4): c*M(t-t")=M´(t"-t´)

y despejando c, quedará:

 

El calor como forma de Energía

 

El calórico no existió

Desde 1760 y bajo influencias medievales se creía que el calor era producido por el calórico, una especie de fluido invisible que pasaba de un cuerpo a otro. A finales del siglo XVIII, Benjamin Thomson en Inglaterra, fue el que descubrió que no existía tal calórico: se decía que para hacer calor había que arrimar fuego al agua, vio que que mediante el rozamiento que producía un taladro se desprendía tanto calor como el fuego.  El agua que se tiraba para enfriar el taladro llegaba a hervir.   Descubrió que el calor es la transformación de la energía mecánica de movimiento en energía calorífica.

 

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