| La energía térmica
Es una forma de energía interna de los cuerpos debida a la agitación de las partículas que los componen.
La temperatura
Es la magnitud que nos permite distinguir entre cuerpos calientes y fríos. Es una función de la energía térmica media de las partículas que componen un cuerpo.
El calor
La variación de la energía térmica de un cuerpo se denomina calor. Cuando un cuerpo absorbe calor (variación positiva) aumenta su energía térmica. Cuando el cuerpo emite calor (variación negativa) disminuye su energía térmica.
El equilibrio térmico
Cuando dos cuerpos próximos poseen diferente temperatura, intercambian calor hasta que sus temperaturas se igualan.
Transmisión del calor
El calor se puede transmitir mediante: conducción (intercambio directo de energía por choque de partículas), convección (mezcla de partículas de diferentes temperaturas), radiación (propagación mediante ondas). |
Efectos del calor
-La dilatación de los cuerpos: Al variar la temperatura de los cuerpos se alteran sus dimensiones, generalmente de acuerdo con la expresión: L=Lo+ Lo·a·DT donde a, coeficiente de dilatación lineal, depende de la naturaleza del cuerpo. También existe dilatación superficial (cuyo coeficiente b = 2·a) y cúbica (con coeficiente g = 3·a). Un caso de dilatación anómala lo ofrece el agua, que tiene su volumen mínimo a 4ºC de temperatura.
- El cambio de estado: A determinadas temperaturas (puntos de cambio de estado), el calor recibido por una sustancia se emplea en variar su estructura interna, cambiando de estado sin variar su temperatura. Estos puntos dependen de condiciones externas como la presión atmosférica.
Las escalas termométricas
La escala más utilizada es la Celsius en la que damos el valor 0 ºC al punto de fusión del hielo y el 100 ºC al de ebullición del agua. En la escala absoluta Kelvin el origen es el cero absoluto, la temperatura más baja posible. T Kelvin = T Celsius + 273 Otras escalas son la Fahrenheit y la Réaumur.
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Midiendo el calor
Llamamos caloría al calor necesario para que 1 g de agua aumente 1ºC su temperatura. Llamamos calor específico de una sustancia al calor necesario para que 1 g de dicha sustancia aumente 1ºC su temperatura. El calor que gana o pierde un cuerpo de masa m y calor específico c, si la temperatura pasa de T1 a T2 es:
Q = m·c·(T2-T1). Llamamos calor latente de cambio de estado al calor necesario para que 1 g de una sustancia pase de un estado a otro cuando se encuentra a la temperatura apropiada.
Equivalente mecánico del calor
Joule demostró que 1 cal =4,18 J
La energía mecánica de un cuerpo se puede transformar íntegramente en calor de acuerdo con esa ley.
Las máquinas térmicas
En ellas se trasforma calor en trabajo mecánico. Es imposible alcanzar el rendimiento del 100%.
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