TEMPERATURA. E c partículas agitación térmica Tª

Transcripción

1 TEMPERATURA Y CALOR

2 TEMPERATURA Temperatura: de un cuerpo es la magnitud que expresa la agitación térmica de sus partículas que lo forman relacionado con su energía cinética, E c. E c partículas agitación térmica Tª Tema 3: temperatura y calor David Leunda

3 TEMPERATURA Escala termométrica: sistema de medida de la temperatura. Tema 3: temperatura y calor David Leunda

4 CALOR Qué es el calor? Reflexiona sobre la siguiente expresión: Qué calor hace hoy! Qué temperatura más alta hace hoy! Calor y temperatura son dos conceptos distintos

5 CALOR - Calor: energía térmica que se transfiere de un cuerpo caliente a otro más frío - Entre dos cuerpos a diferente temperatura, Tª transferencia de energía en forma de calor hasta el equilibrio térmico. - Unidades del calor: 1 cal= 4,18 J (Julios) - Tres mecanismos de propagación (o transmisión) del calor: Conducción Convección Radiación Tema 3: temperatura y calor David Leunda

6 CALOR Conducción Sólidos Transmisión del calor: pasa la Ec de unas partículas a las vecinas. A lo largo de todo el objeto Calentar alimentos sobre una llama. Convección: Fluidos densidad Tª: ascienden. Al enfriarse descienden El calor se distribuye por todo el fluido. Fenómenos naturales: lluvia, viento, masas de aire frío, cálido, húmedo. Radiación No necesita medio material Todos los cuerpos emiten calor por radiación ( Tª radiación) Cuerpos calientes emiten IR. Ej: serpientes y satélites. Tema 3: temperatura y calor David Leunda

7 Conducción Tema 3: temperatura y calor David Leunda

8 Convección Tema 3: temperatura y calor David Leunda

9 Radiación Tema 3: temperatura y calor David Leunda

10 CALOR

11 Aislantes y conductores térmicos Aislantes térmicos: Materiales que tienen dificultad para propagar el calor. Partículas ocupan posiciones muy fijas y es difícil la transmisión de energía entre partículas vecinas. Ejemplos: madera, algodón, plástico. Aplicaciones: Aislamiento de edificios Materiales textiles Procesos industriales (protección frente a fuentes de calor).

12 Aislantes y conductores térmicos Conductores térmicos: Materiales que transmiten muy bien el calor. Partículas capaces de trasladarse a lo largo del cuerpo transfiriendo su energía. Ejemplos metales: hierro, cobre, aluminio.. Aplicaciones: procesos de transferencia rápida de energía Radiadores Instalaciones eléctricas

13 Efectos del calor sobre los cuerpos Efectos del calor sobre los cuerpos: 1. Cambios de temperatura 2. Cambios de estado 3. Dilatación

14 Efectos del calor sobre los cuerpos 1. Cambios de temperatura La transferencia de energía en forma de calor puede hacer que Tª de un cuerpos (sin cambiar el estado físico). Depende de: Masa de la sustancia: masa calor requerido (hay más partículas a las que elevar su E c ). Tipo de sustancia: Calor específico (C e ) : cantidad de energía que hay que dar para elevar la temperatura de 1 Kg de masa 1º C. (No todas las sustancias tienen el mismo C e. C e energía necesaria para elevar su Tª. Agua: C e aplicación sudor : regula la temperatura corporal.

15 Efectos del calor sobre los cuerpos 2. Cambios de estado: o condensación

16 Efectos del calor sobre los cuerpos 2. Cambios de estado: Muy importante Dos tipos de vaporización: Evaporación: Se da en la superficie del líquido Es independiente de la temperatura (ocurre a cualquier temperatura) Ejemplo: ropa en el tendedero, un charco del suelo. Ebullición: Con presión. Forma burbujas de vapor del líquido. En el interior del líquido (no sólo en la superficie). Ejemplo: hervir agua en una olla.

17 Efectos del calor sobre los cuerpos 2. Cambios de estado: Gráfica de los cambios de estado: - Si caliento el agua sólida, la Tª sube pero no de modo constante. - Se observan mesetas la Tª no varía se corresponden con cambios de estado. - Mientras se produce un cambio de estado la Tª se mantiene constante, hasta que toda la sustancia haya cambiado de estado Observa la gráfica de calentamiento del agua Pincha sobre la imagen

18 Efectos del calor sobre los cuerpos 3. Dilatación: Definición: volumen del los cuerpos al temperatura ( agitación partículas aumenta la distancia entre ellas tridimensionalmente). Diferentes coeficientes de dilatación (no todas las sustancias igual). coef. de dilatación dilatación Efectos de la dilatación (se tiene en cuenta en): Construcción de edificios. Puentes Depósitos de gas Separación entre baldosas.

19 Efectos del calor sobre los cuerpos 3. Dilatación:

20 Aplicaciones de la energía térmica La energía térmica tiene múltiples APLICACIONES: Energía térmica y su cesión calor : Células generan calor. Hogares, calefacción. Energía térmica Energía mecánica (combustible) (Realizar un trabajo, W) Motor térmico (o motor de combustión): Motor de combustión externa Combustión en caldera fuera del motor. Ejemplo máquina de vapor. Motor de combustión interna: Combustible produce Energía térmica dentro del motor. Automóviles actuales

21 Aplicaciones de la energía térmica Tipos de motores: Motor de combustión externa Motor de combustión interna Tema 3: temperatura y calor David Leunda

22 Aplicaciones de la energía térmica Rendimiento de motores: Proporción de energía transformada en trabajo. Máquina ideal: rendimiento 100% Máquina de vapor: Rto = 10% Motor actual: Rto = 30 %. Pérdidas: rozamiento (la energía no desaparece se transforma en calor) Consecuencias: CO 2 : Incremento del efecto invernadero. Óxidos de nitrógeno y azufre: lluvia ácida. Tema 3: temperatura y calor David Leunda

23 ACTIVIDADES DEL TEMA 3: 1, 4, 5, 6, 9, 10, 11, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 32, síntesis y glosario