Calor y Temperatura.

265 0

El calor es la transferencia de energía de un cuerpo a otro, ya que existe una diferencia de temperatura entre los dos cuerpos.

La temperatura es una intensidad física que nos sugiere qué tan caliente o frío está un cuerpo o sustancia.

1. Escalas Termométricas.

Existen cuatro escalas que son las más utilizadas para medir la temperatura:

  • Celsius = °C
  • Fahrenheit = °F
  • Kelvin = K
  • Rankine = °R

Algunas fórmulas para la conversión de temperatura, son las siguientes:

a) Convertir de Celsius a Fahrenheit y viceversa:

°F = 9/5 °C + 32. °C =5/9 (°F – 32).

b) Convertir de Celsius a Kelvin y viceversa:

K = °C + 273.15 °C = K – 273.15

c) Convertir de Fahrenheit a Kelvin y viceversa:

K = 5/9 (°F – 32) + 273.15       °F = 9/5 (K – 273.15) + 32

d) Convertir de Fahrenheit a Rankine y viceversa:

°R = °F + 459.67       °F = °R – 459.67

Ejemplos de conversión de temperaturas:

Convertir 113 °F a °C:

  • °C = 5/9 (°F – 32)
  • °C = 5/9 (113 – 32)
  • °C = 5/9 (81)
  • °C = 45.

Convertir 37 °C a K:

  • K = °C + 273.15
  • K = 37 + 273.15
  • K = 310.15.

2. Dilatación Térmica.

Dilatación térmica es el crecimiento que experimenta en sus magnitudes un cuerpo cuando aumenta la temperatura, permaneciendo la presión constante.

Tabla de valores de alfa.

a) Dilatación de los sólidos.

Formula de Dilatación de sólidos.
  • Δ L = Dilatación lineal
  • Li = Longitud inicial
  • Δ t = Variación en la temperatura
  • Δ t = t final – t inicial
  • α = Constante de proporcionalidad, llamado coeficiente de dilatación lineal. Para cada material tiene un valor determinado.

b) Dilatación superficial.

Formula de Dilatación superficial.
  • ΔS = Dilatación superficial
  • Ai = Área inicial
  • Δt = Variación en la temperatura
  • Δ t = t final – t inicial
  • β = Coeficiente de dilatación superficial

c) Dilatación volumétrica.

Formula de Dilatación volumétrica.
  • ΔV = Dilatación Volumétrica
  • Vi = Volumen inicial
  • Δt = Variación en la temperatura
  • Δ t = t final – t inicial
  • γ = Coeficiente de dilatación volumétrica

Ejemplo de Dilatación de Solidos:

En una lámina de hierro se hace una perforación de 2.5 cm. de diámetro a una temperatura de 15 ºC. ¿Cuánto aumentará el diámetro del orificio al calentar la lámina hasta una temperatura de 150 ºC?

Datos del ejercicio.
Resultado del ejercicio.

3. Calor Especifico.

El calor específico se consigue a partir de la capacidad calorífica y representa la dificultad con que una sustancia intercambia calor con su ambiente. Es característico de las sustancias que conforman los cuerpos y no es dependiente de la masa.

El calor específico de una sustancia, es la proporción de calor que se necesita  para elevar la temperatura de una masa unitaria en un grado. La fórmula generada de esta definición, puede escribirse en las siguientes formas:

Formulas de Calor especifico y Calor.
  • Ce = Calor especifico.
  • Q = calor
  • m = masa
  • Δt = Variación en la temperatura
  • Δ t = t final – t inicial

La unidad de medida del calor específico es calorías sobre gramo y grado centígrado.

En la tabla siguiente se presentan los valores de C para algunas sustancias comunes.

Calor cedido y absorbido por los cuerpos.

El principio base con el que se rige la calorimetría es la conservación de la energía. Si un cuerpo caliente y un cuerpo frío se ponen en contacto térmico, al paso del tiempo alcanzarán equilibrio térmico a la misma temperatura, esto se debe a la transferencia o flujo de calor. Si no se emite calor a los alrededores, entonces de acuerdo a la ley de conservación de la energía obtenemos:

Un dispositivo de laboratorio que se utiliza para medir la pérdida o ganancia de calor es el calorímetro.


Harita, Alfonso Bernardo. (2018). FÍSICA II Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora, Segunda Edición.

Bibliografía:

Harita, Alfonso Bernardo. (2018). FÍSICA II Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora, Segunda Edición. Hermosillo, Sonora, México. Impreso en México. (Copyright© 2012).

Llamas Casoluengo, Luz del Carmen. FÍSICA II Telebachillerato Comunitario. Ciudad de México. Impreso en México. D.R. Secretaría de Educación Pública, 2015 ©.

Fernández, José L. FÍSICALAB. https://www.fisicalab.com/apartado/calor

Kendor Emmanuel O´Shelly Parada

Kendor Emmanuel O´Shelly Parada

Ingeniero en Geociencias, Docente

Deja un comentario