trabajo fisica 3er parcial

7/24/2019 Trabajo Fisica 3er Parcial

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NDICE

Introduccin....3

Termologa..4

Temperatura...5

Calor.7

Escalas termomtricas y dilatacin9

Cantidad de calor....12

Conclusin...15

Referencias..16


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Objetivos

Que el alumno aprenda a diferenciar entre los conceptos de temperatura ycalor

Que el alumno conozca las equivalencias entre las distintas escalastermomtricas

Que el alumno conozca las distintas formas en las que se presenta latemperatura, calor y hasta que es la termologa

Que el alumno aprenda a observar en donde encontramos cada uno de estos

conceptos en la vida cotidiana


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Introduccin

En este tema se habla principalmente de conceptos o trminos que hacen referenciaa cosas que tienen como principal objetivo medir la temperatura o calor, as comotambin se mencionan algunas de las formas por las cuales los seres humanos

podemos medir la temperatura y hasta el calor.

Se menciona tambin como podemos convertir las distintas escalas que podemosutilizar debido a que hay unas que son utilizadas en otros pases, se nos mencionatambin unas escalas que por lo general ya no son utilizadas debido a que hay tresmuy importantes como la Celsius, Fahrenheit y Kelvin.


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Termologa

La termologa (termo = calor, logia = estudio) es la parte de la fsica que estudia el

calor y sus efectos sobre la materia. Ella es el resultado de una acumulacin de

descubrimientos que el hombre ha hecho desde la antigedad, atingiendo su clmax

en el siglo XIX gracias a cientficos como Joule, Carnot, Kelvin y muchos otros.

Siendo entonces la termologa el estudio de la temperatura se debe tener en cuenta

que esta ltima es conocida como una magnitud fsica que permite conocer cul es el

grado calrico que puede presentar un cuerpo o un sistema, es decir, posibilita saber

cundo algo est fro o caliente, y es importante resaltar que la temperatura est

asociada a la agitacin o movimiento que existe entre las molculas que conformanun cuerpo o sustancia, mientras mayor sea el dinamismo o movimiento (energa

cintica) de las partculas de un cuerpo, mayor ser la temperatura que presente.

La termologa pretende explicar cules son los fenmenos en los que interviene el

calor e indicar cuales son los efectos que produce en la materia.

Ejemplo:

Teniendo agua a temperatura ambiente las molculas que estn presente en ellainteractan entre s pero de un modo calmado, al aplicarles un aumento de

temperatura (calor) estas partculas comienzan a desplazarse de manera rpida

rebotando unas con otras, esto es debido a que al calentar el cuerpo aumenta su

energa trmica (que es la agitacin presente en las molculas que componen a un

cuerpo). El rebote entre molculas que mencionamos anteriormente es conocido

como dilatacintrmica y ocurre cuando al cambiar la temperatura de una

sustancia (bien sea aadiendo fro o calor) las partculas que lo componen necesitan

mayor espacio y terminan alejndose unas de otras y aumenta el volumen de la

sustancia uobjeto.
http://www.diariodenavarra.es/noticias/navarra/mas_navarra/2014/08/10/una_tesis_upna_mejora_reserva_energia_termica_170796_2061.htmlhttp://conceptodefinicion.de/objeto/http://conceptodefinicion.de/objeto/http://www.diariodenavarra.es/noticias/navarra/mas_navarra/2014/08/10/una_tesis_upna_mejora_reserva_energia_termica_170796_2061.html


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Temperatura

La Temperatura es una magnitud que mide el nivel trmico o el calor que un cuerpo

posee. Toda sustancia en determinado estado de agregacin (slido, lquido o gas),

est constituida por molculas que se encuentran en continuo movimiento. La suma

de las energas de todas las molculas del cuerpo se conoce como energa trmica;

y la temperatura es la medida de esa energa promedio.

Tambin la temperatura se define como una propiedad que fija el sentido del flujo de

calor, ya que ste pasa siempre del cuerpo que posee temperatura ms alta al que la

presenta ms baja. Cualitativamente, un cuerpo caliente tiene ms temperatura que

uno fro; cuantitativamente, se suele medir la temperatura aprovechando el hecho deque la mayora de los cuerpos se dilatan al calentarse.

La temperatura se mide con un aparato de precisin llamado termmetro, el cual se

basa del volumen de una masa fija de fluido, que suele ser mercurio o alcohol. Estos

elementos bajan o suben en una escala graduada cuando la temperatura disminuye

o aumenta, respectivamente.

Actualmente se utilizan tres escalas de temperatura; grados Fahrenheit (F), Celsius

(C) y Kelvin (K). En la escala Fahrenheit, que es la ms utilizada en Estados

Unidos, se definen los puntos de congelacin y de ebullicin normales del agua en

32 y 212 F, respectivamente. La escala Celsius divide en 100 grados el intervalo

comprendido entre el punto de congelacin (0 C) y el punto de ebullicin del agua

(100 C).

El kelvin es la unidad fundamental SI de la temperatura; es la escala de temperatura

absoluta. El trmino temperatura absoluta significa que el cero en la escala Kelvin,

denotado 0 K, es la temperatura terica mas baja que puede obtenerse.

La temperatura normal del cuerpo de un ser vivo denominada tambin como

temperatura corporal es de ms o menos 37 C. Con variaciones que dependen de

ste y la hora del da, cuando la temperatura se eleva por encima de lo normal en el

curso de una enfermedad, se dice que dicho ser vivo tiene fiebre.


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La temperatura atmosfrica es el grado de calor que posee el aire en un momento y

lugar determinado. Su origen se encuentra fundamentalmente en la influencia de los

rayos solares sobre la atmsfera.

Esta temperatura es inversamente proporcional a la altitud; es decir, a mayor altitudmenor temperatura y viceversa. La influencia de la altitud sobre la temperatura

determina la existencia, en la zona geotrmica intertropical, de pisos trmicos y sus

correspondientes pisos biticos, en los cuales se desarrollan ciertas especies

vegetales y animales que se adaptan a estas temperaturas.

La temperatura vara de un momento a otro y de un lugar a otro. Se puede saber cual

es la temperatura media diaria, mensual o anual de una localidad, y stas se

representan en los mapas o cartas por medio de unas lneas llamadas isotermas,que son las que unen los puntos de la superficie terrestre que tienen igual

temperatura en un momento dado.

Ejemplo:

Introducimos la mano derecha en agua caliente y la mano izquierda en agua fra, y a

continuacin metemos ambas manos en agua templada, la mano derecha sentir

fro, mientras que la mano izquierda sentir caliente.


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Calor

Es la transferencia de energa entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un

mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurredesde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura,

ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en

equilibrio trmico.

Es una forma de energa en trnsito de un cuerpo de mayor temperatura para otro de

menor temperatura.

TERM1

Se estableci como unidad de cantidad de calor la calora (cal).

Se dice calora (cal) a la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura

de un gramo de agua de 14,5C a 15,5C, bajo presin normal.

En el Sistema Internacional de unidades, la unidad de calor es el Joule (J). La

relacin entre calora y Joule es: 1 cal = 4,186 J. Podemos utilizar tambin un

mltiplo de calora llamado kilocalora.

1Kcal = 1000 cal

Ejemplo:

Imaginemos que olvidamos el agua en la estufa y la temperatura contina

aumentando hasta que el agua comienza a hervir. Qu pasa con la temperatura

cuando llegamos a este punto? Pues ocurre que la temperatura deja de subir y a

partir de este momento se mantiene constante. Este es un hecho experimental quese puede comprobar fcilmente usando un termmetro.

Tenemos entonces un caso en que se est transfiriendo calor al agua (porque la

flama sigue encendida) y sin embargo su temperatura no aumenta. Esto se debe a


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que el calor no se est usando para aumentar la temperatura del agua sino para

cambiarla de estado de agregacin, de lquido a vapor.

Escala termomtrica

Una escala termomtrica corresponde a un conjunto de valores numricos donde

cada uno de dichos valores se asocia a una temperatura.

Para graduar a las escalas se eligi, para puntos fijos, dos fenmenos que se

reproducen siempre en las mismas condiciones: la fusin del hielo y la ebullicin del

agua, ambos bajo presin normal.

1er. Punto Fijo: corresponde a la temperatura de fusin del hielo, llamado punto del

hielo.

2do. Punto Fijo: corresponde a la temperatura de ebullicin del agua, llamado punto

de vapor.

Existen tres escalas termomtricas conocidas y estas son:

ESCALA CELSIUS O CENTGRADA: Es la ms usada, toma como referencia el

punto de fusin del agua para indicar la temperatura mnima, es decir 0 C, y

considera el punto de ebullicin del agua para indicar la temperatura ms alta, o sea

100 C. Es una escala que considera valores negativos para la temperatura, siendo

el valor ms bajo de -273 C.

ESCALA FAHRENHEIT O ANGLOSAJONA: Es una escala que tiene 180 de

diferencia entre el valor mnima y el mximo del termmetro. Tambin relaciona los

puntos de fusin y ebullicin del agua para indicar los valores de temperatura. El

valor mnimo es a los 32 F y el mximo a los 212 F. Al igual que la escala Celsius,

tiene valores negativos de temperatura.

ESCALA KELVIN O ABSOLUTA: Es una escala que no tiene valores negativos. El

punto de fusin del agua en esta escala es a los 273 K y el punto de ebullicin es a


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los 373 K y la mnima temperatura es 0 K que para la escala Centgrada resulta ser

a los -273 K.

Escalas de temperatura en desuso

Escala Raumur

Artculo principal: Grado Raumur

Grado Raumur (R), en desuso. Se debe a Ren-Antoine Ferchault de Raumur

(1683-1757). La relacin con la escala Celsius es:

T(R) = (4/5) * t(C) t(C) = (5/4) * T(R)

T(R) = (4/5) * [T(K) - 273,16] T(K) = (5/4) * T(R) + 273,16

siendo T(R) la temperatura expresada en grados Raumur.

Escala Rmer

Artculo principal: Grado Rmer

La unidad de medida en esta escala, el grado Rmer (R), equivale a 40/21 de unKelvin (o de un grado Celsius). El smbolo del grado Rmer es R.

T(R) = (21/40) * t(C) + 7,5 t(C) = (40/21) * [T(R) - 7,5]

T(R) = (21/40) * [T(K) - 273,16] + 7,5 T(K) = (40/21) * [T(R) - 7,5] + 273,16

siendo T(R) la temperatura expresada en grados Rmer.

Escala Delisle

Artculo principal: Escala Delisle


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Creada por el astrnomo francs Joseph-Nicolas Delisle. Sus unidades son los

grados Delisle (o De Lisle), se representan con el smbolo De y cada uno vale -2/3

de un grado Celsius o Kelvin. El cero de la escala est a la temperatura de ebullicin

del agua y va aumentando segn descienden las otras escalas hasta llegar al cero

absoluto a 559.725De.

Escala Newton

Artculo principal: Grado Newton

T(N) = (33/100) * t(C) t(C) = (100/33) * T(N)

T(N) = (33/100) * T(K) - 273,16 T(K) = (100/33) * T(N) + 273,16

siendo T(N) la temperatura expresada en grados Newton.

Escala Leiden

Artculo principal: Escala Leiden

Grado Leiden (L) usado para calibrar indirectamente bajas temperaturas.

Actualmente en desuso.

DILATACIN.

Es el aumento de volumen que experimentan los cuerpos cuando aumenta su

temperatura.

DILATACIN LINEAL DE LOS SLIDOS:


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Consiste en el incremento de longitud que experimentan ciertos cuerpos en los

cuales la dimensin predominante es el largo. Producto del aumento de temperatura.

(Ejemplo: rieles, cables vigas).

= Es la constante de proporcionalidad y se denomina coeficiente de dilatacinlineal. (Caracterstica del material)

DILATACIN SUPERFICIAL Y VOLUMTRICA.

En el aumento del rea de un cuerpo producto de una variacin de temperatura, se

observan las mismas leyes de la dilatacin lineal.

Se denomina coeficiente de dilatacin superficial, su valor tambin depende del

material de la placa 2 , el coeficiente de dilatacin superficial es el doble del

coeficiente de dilatacin lineal.

DILATACIN VOLUMTRICA.

De manera idntica se comprueba que la dilatacin volumtrica, o sea, la variacin

del volumen de un cuerpo con la temperatura, siguen las mismas leyes: Esto es: V

V t 0 Se denomina coeficiente de dilatacin volumtrica 3 , el coeficiente

de dilatacin volumtrico es el triple del coeficiente de dilatacin lineal.

Ejemplo de dilatacin:

Cuando un cuerpo recibe calor, sus partculas se mueven ms deprisa, por lo quenecesitan ms espacio para desplazarse y, por tanto, el volumen del cuerpoaumenta. A este aumento de volumen se le llama dilatacin.


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Cantidad de calor

Cuando una sustancia se est fundiendo o evaporndose est absorbiendo cierta

cantidad de calor llamada calor latente de fusin o calor latente de evaporacin,

segn el caso. El calor latente, cualquiera que sea, se mantiene oculto, pero existe

aunque no se manifieste un incremento en la temperatura,ya que mientras dure la

fundicin o la evaporacin de la sustancia no se registrar variacin de la misma.

Para entender estos conceptos se debe conocer muy bien la diferencia entre calor y

temperatura.

En tanto el calor sensible es aquel que suministrado a una sustancia eleva su

temperatura.

La experiencia ha demostrado que la cantidad de calor tomada (o cedida) por un

cuerpo es directamente proporcional a su masa y al aumento (o disminucin) de

temperatura que experimenta.

La expresin matemtica de esta relacin es la ecuacin calorimtrica:

Q = mCe(Tf-Ti)

En palabras ms simples, la cantidad de calor recibida o cedida por un cuerpo se

calcula mediante esta frmula, en la cual m es la masa, Ce es el calor especfico, Ti

es la temperatura inicial y Tf la temperatura final. Por lo tanto TfTi = T (variacin

de temperatura).

Nota:La temperatura inicial (Ti) se anota tambin como T0 o como t0.

Si Ti > Tf el cuerpo cede calor Q < 0

Si Ti < Tf el cuerpo recibe calor Q > 0


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Se define calor especfico (Ce) como la cantidad de calor que hay que proporcionar a

un gramo de sustancia para que eleve su temperatura en un grado centgrado. En el

caso particular del agua Ce vale 1 cal/g C 4,186 J.

MEDIDA DEL CALOR

De acuerdo con el principio de conservacin de la energa, suponiendo que no

existen prdidas, cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en

contacto, el calor tomado por uno de ellos ha de ser igual en cantidad al calor cedido

por el otro. Para todo proceso de transferencia calorfica que se realice entre dos

cuerpos puede escribirse entonces la ecuacin:

Q1 = - Q2

en donde el signo - indica que en un cuerpo el calor se cede, mientras que en el otro

se toma. Recurriendo a la ecuacin calorimtrica, la igualdad anterior puede

escribirse en la forma:

m1 c1 (Te - T1) = -m2 c2 (Te - T2)

(6)

donde el subndice 1 hace referencia al cuerpo fro y el subndice 2 al caliente. La

temperatura Te en el equilibrio ser superior a T1 e inferior a T2.

La anterior ecuacin indica que si se conocen los valores del calor especfico,

midiendo temperaturas y masas, es posible determinar cantidades de calor. El

aparato que se utiliza para ello se denomina calormetro. Un calormetro ordinario

consta de un recipiente de vidrio aislado trmicamente del exterior por un material


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apropiado. Una tapa cierra el conjunto y dos pequeos orificios realizados sobre ella

dan paso al termmetro y al agitador, los cuales se sumergen en un lquido llamado

calorimtrico, que es generalmente agua.

Cuando un cuerpo a diferente temperatura que la del agua se sumerge en ella y secierra el calormetro, se produce una cesin de calor entre ambos hasta que se

alcanza el equilibrio trmico. El termmetro permite leer las temperaturas inicial y

final del agua y con un ligero movimiento del agitador se consigue una temperatura

uniforme. Conociendo el calor especfico y la masa del agua utilizada, mediante la

ecuacin calorimtrica se puede determinar la cantidad de calor cedida o absorbida

por el agua.

En este tipo de medidas han de tomarse las debidas precauciones para que el

intercambio de calor en el calormetro se realice en condiciones de suficiente

aislamiento trmico. Si las prdidas son considerables no ser posible aplicar la

ecuacin de conservacin Q1 = - Q2 y si sta se utiliza los resultados estarn

afectados de un importante error.

La ecuacin (6) puede aplicarse nicamente a aquellos casos en los cuales el

calentamiento o el enfriamiento del cuerpo problema no lleva consigo cambios de

estado fsico (de slido a lquido o viceversa, por ejemplo). A partir de ella y con la

ayuda del calormetro es posible determinar tambin el calor especfico del cuerpo si

se conocen las temperaturas T1, T2 y Te, las masas m1 y m2 y el calor especfico

del agua.

Ejemplo:


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Conclusin

Al realizar esta investigacin se puede observar y apreciar la importancia tanto decantidad de calor, termologa, temperatura, etc. Puesto que en la vida cotidianautilizamos muy a menudo estos trminos sin saber ni siquiera por que los utilizamos.

Por lo general las personas utilizamos mucho el termino temperatura y nos referimosa cuando queremos saber si una persona tiene fiebre o temperatura alta muchasveces la utilizamos pero no sabemos se estamos dndole el uso adecuado.

Muchas veces utilizamos los termmetros y sabemos como utilizarlo de buenamanera, pero para todo eso necesitamos saber nuevamente si esta bien el modo deutilizacin que les estamos dando.

Muchas veces utilizamos tambin las escalas termomtricas sin darnos cuenta que alhacerlo estamos aplicando en parte con la fsica, en conclusin cada una de lasinvestigaciones realizadas ayudan mucho a los seres humanos puesto que soncosas que utilizamos sin darnos cuenta y que muchas veces no sabemos sirealmente las estamos utilizando bien.


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Referencias

http://conceptodefinicion.de/termologia/

http://mundoffisico.blogspot.mx/2012/05/la-termologia-termo-calor-logia-estudio.html

http://conceptodefinicion.de/temperatura/

http://profevilla.blogspot.mx/2011/04/calor-y-temperatura.html

http://www.taringa.net/post/apuntes-y-monografias/6087166/Fisica-Calor-y-temperatura.html

http://www.guiasdeapoyo.net/guias/terc_fis_c/escalas%20termometricas%20y%20dilatacion%20lineal..pdf

https://fuentesfisica.wikispaces.com/ESCALAS+TERMOM%C3%89TRICAS

https://es.wikipedia.org/wiki/Termometr%C3%ADa

http://fisica-cantidaddecalor.blogspot.mx/
http://conceptodefinicion.de/termologia/http://conceptodefinicion.de/termologia/http://mundoffisico.blogspot.mx/2012/05/la-termologia-termo-calor-logia-estudio.htmlhttp://mundoffisico.blogspot.mx/2012/05/la-termologia-termo-calor-logia-estudio.htmlhttp://conceptodefinicion.de/temperatura/http://conceptodefinicion.de/temperatura/http://profevilla.blogspot.mx/2011/04/calor-y-temperatura.htmlhttp://profevilla.blogspot.mx/2011/04/calor-y-temperatura.htmlhttp://www.taringa.net/post/apuntes-y-monografias/6087166/Fisica-Calor-y-temperatura.htmlhttp://www.taringa.net/post/apuntes-y-monografias/6087166/Fisica-Calor-y-temperatura.htmlhttp://www.taringa.net/post/apuntes-y-monografias/6087166/Fisica-Calor-y-temperatura.htmlhttp://www.guiasdeapoyo.net/guias/terc_fis_c/escalas%20termometricas%20y%20dilatacion%20lineal..pdfhttp://www.guiasdeapoyo.net/guias/terc_fis_c/escalas%20termometricas%20y%20dilatacion%20lineal..pdfhttp://www.guiasdeapoyo.net/guias/terc_fis_c/escalas%20termometricas%20y%20dilatacion%20lineal..pdfhttps://fuentesfisica.wikispaces.com/ESCALAS+TERMOM%C3%89TRICAShttps://fuentesfisica.wikispaces.com/ESCALAS+TERMOM%C3%89TRICAShttps://es.wikipedia.org/wiki/Termometr%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Termometr%C3%ADahttp://fisica-cantidaddecalor.blogspot.mx/http://fisica-cantidaddecalor.blogspot.mx/http://fisica-cantidaddecalor.blogspot.mx/https://es.wikipedia.org/wiki/Termometr%C3%ADahttps://fuentesfisica.wikispaces.com/ESCALAS+TERMOM%C3%89TRICAShttp://www.guiasdeapoyo.net/guias/terc_fis_c/escalas%20termometricas%20y%20dilatacion%20lineal..pdfhttp://www.guiasdeapoyo.net/guias/terc_fis_c/escalas%20termometricas%20y%20dilatacion%20lineal..pdfhttp://www.taringa.net/post/apuntes-y-monografias/6087166/Fisica-Calor-y-temperatura.htmlhttp://www.taringa.net/post/apuntes-y-monografias/6087166/Fisica-Calor-y-temperatura.htmlhttp://profevilla.blogspot.mx/2011/04/calor-y-temperatura.htmlhttp://conceptodefinicion.de/temperatura/http://mundoffisico.blogspot.mx/2012/05/la-termologia-termo-calor-logia-estudio.htmlhttp://conceptodefinicion.de/termologia/

trabajo fisica 3er parcial

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