CALORIMETRÍA
1. CALOR:
Cuando tocamos un objeto caliente, entra
energía a nuestras manos porque el objeto está más caliente que nuestras manos.
Pero si tocamos un cubo de hielo, nuestras manos cederán energía al hielo
porque está más frío. Observamos que, la energía se está transmitiendo de la
sustancia caliente a la sustancia más fría, esta energía que se transmite se
denomina calor.
El calor (Q)
es la energía que
se transmite de un cuerpo a otro. Solamente a causa de una diferencia de
temperaturas. Siempre se transmite del más caliente al más frío.
La sustancias no
contienen ni almacenan calor, pero si contienen y almacenan energía interna.
Esta energía puede cambiar cuando la sustancia cede o absorbe calor.
2. TRANSFERENCIA DE CALOR
El calor es una forma de energía en tránsito que se puede propagar de tres
modos: por conducción, por convección y por radiación.
2.1 POR CONDUCCIÓN
Si colocamos el extremo de una barra
metálica en una llama (fuego), al cabo de unos instantes, el calor se habrá
extendido en toda la barra que será difícil sostenerla. El calor se ha
transmitido a través del metal por conducción.
El calor de la llama incrementa, en
el extremo de la barra, la agitación molecular que se va extendiendo
progresivamente a lo largo de toda la barra.
2.2 POR CONVECCIÓN
Si colocamos un recipiente con agua en la estufa, las moléculas de las capas
inferiores de agua se calientan disminuyendo su densidad, y siendo más livianas
ascienden a la superficie dejando su lugar a las capas frías. De este modo se
establecen flujos de agua caliente hacia arriba, transmitiéndose el calor por CONVECCIÓN.
Las moléculas calientes del agua suben y dejan
su lugar a las moléculas frías que bajan.
Los líquidos y los gases se calientan principalmente por convección.
2.3. POR
RADIACIÓN
La superficie de nuestro planeta
se calienta con la energía que viene del Sol; y comprobándose que entre la
Tierra y el Sol, más allá de la atmósfera, no hay materia, entendemos que la
energía que viene del Sol se propaga a través del vacío, a tal transmisión se
denomina RADIACIÓN y sucede por medio de ondas electromagnéticas.
La enorme cantidad de calor
recibida en la Tierra es transportada por ondas electromagnéticas.
Cuando nos acercamos a una
fogata, el calor que llega hasta nosotros
se transfiere por radiación.
Todos los objetos están continuamente emitiendo energía radiante.
A bajas temperaturas, la tasa de emisión es pequeña, pero se incrementa
rápidamente con un aumento de temperatura.
La transmisión de calor por radiación es el proceso a través del cual el calor se transfiere a través de ondas electromagnéticas. Sucede también a través del vacío.
Todos los cuerpos radian energía en función de su temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la energía de la radiación que emiten.
Las radiaciones se clasifican, de menor a mayor energía en:
3. UNIDADES
DE LA CANTIDAD DE CALOR
3.1 LA
CALORÍA (cal) : Se define como la
cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura de un gramo de
agua en 1°C.
También se usa un múltiplo; la gran caloría o kilocaloría; su símbolo es Kcal o también se representa con Cal (con C mayúscula).
1kcal = 1000 cal
En el sistema internacional; el calor, como cualquier otra energía, se expresa en joules. Pero, la unidad de calor de uso más frecuente es la caloría.
3.2 KILOCALORIA
(kcal).- Se define así a la cantidad de calor que se le debe
suministrar a 1 kg
de agua para que su temperatura aumente en 1 °C
(14,5 °C
a 15,5 °C ).
3.3 BRITISH THERMAL UNIT (B.T.U.).- Se define
así a la cantidad de calor que se le debe adicionar a una libra de agua para
que su temperatura aumente en 1 °F
(63 °F a
64 °F ).
Equivalencias:
1 kcal = 1
000 cal
1 B.T.U. = 252 cal
Cuestionarios.1.-Cuando un cuerpo está más caliente que otro, queremos decir que:
| Su temperatura es mayor | |||
| Contiene más calor | |||
| Su energía interna es mayor | |||
| Su energía térmica es mayor | |||
2.-La siguiente relación de objetos indicar que tipo de material es:
