Calor y temperatura

Calor y temperatura

Repasamos...

Temperatura

• ¿Qué es la temperatura?

• ¿Temperatura es lo mismo que calor?

Definición:

La temperatura es un indicador del estado de agitación de los átomos y moléculas que componen a los cuerpos.

Entonces...

• En los cuerpos con mayor temperatura, la agitación o movimiento de los átomos y moléculas es mayor que en aquellos que poseen menor temperatura.

• CALOR no es lo mismo que TEMPERATURA

• Son conceptos DIFERENTES

• El CALOR es la energía que se transmite entre cuerpos que están a distinta TEMPERATURA.

Repasamos...

CANTIDAD DE CALOR:

 $Q=c_e\times m\times\Delta T$  

Para cada situación, elige la respuesta correcta

¡A jugar!

Multiple Choice

Si se entrega la misma cantidad de calor a dos cuerpos de igual masa pero de diferentes calores específicos, se cumple que:

• ambos obtienen la misma variación de temperatura, porque recibieron la misma cantidad de calor

• la variación de temperatura será mayor para el cuerpo que tenga mayor calor específico

• la variación de temperatura será mayor para el cuerpo que tenga menor calor específico

Multiple Choice

Cuando hay transferencia de calor entre dos cuerpos, el sistema alcanza el equilibrio térmico cuando llega a la temperatura del cuerpo que estaba a mayor temperatura.

• VERDADERO

• FALSO

Multiple Choice

¿Qué cuerpo se calentará antes en un horno?

• el de mayor calor específico

• el de menor calor específico

El calor se transfiere entre los cuerpos.

¿Cómo lo hace?

La transferencia de calor se realiza de tres modos diferentes:

• CONDUCCIÓN

• CONVECCIÓN

• RADIACIÓN

Vamos a comprobar si entendimos...

En cada caso, elige la respuesta correcta

Multiple Choice

Cuando el medio en el que se propaga en calor permanece fijo (sin movimiento) el proceso de transmisión de calor se llama CONDUCCIÓN

• VERDADERO

• FALSO

Multiple Choice

Para que el calor pueda transmitirse por convección no requiere ningún medio material.

• VERDADERO

• FALSO

Multiple Choice

Cuando no hay ningún medio material, la única forma de transmisión del calor es la RADIACIÓN.

• VERDADERO

• FALSO

Problema 1:

La pared de una habitación es de forma cuadrada de 3 m de lado y 30 cm de espesor. la superficie exterior de la pared está a 3°C, y la interior a 15°C. El coeficiente de conductividad térmica de la pared es

 $0,5\ \frac{kcal}{m°Ch}$  

Entonces:

• ¿Hay flujo de calor a través de la pared?

• ¿Qué cantidad de calor fluye en una hora?

Resolvemos:

Registramos datos e incógnitas:

• Datos:

• Lado de la pared: L= 3m

• Espesor de la pared: e=30 cm

• temperatura interior: Ti=15°C

• temperatura exterior: Te= 3°C

• coeficiente de conductividad térmica: k=0,5 kcal/m°Ch

INCÓGNITA:

• cantidad de calor que fluye en una hora: Q

• Diseño de estrategia de resolución

• luego de anotar datos e incógnitas...

• realizamos un esquema de la situación

• planteamos la fórmula:

   $\frac{Q}{\Delta t}=\frac{k\times A\times\Delta T}{e}$  

El calor se transmite por conducción a través de la pared

Aplicamos la Ley de Fourier

Reemplazamos los datos en la fórmula:

 $\frac{Q}{\Delta t}=\frac{0,5\ \frac{kcal}{m°Ch}\times9m^2\times\left(15°C-3°C\right)}{0,3m}$  

y resolvemos los cálculos...

Jugamos de nuevo, eligiendo la respuesta correcta:

Cuidado! Puede haber más de una!

Multiple Select

La cantidad de calor que fluye en una hora es:

• $180\ \frac{kcal}{s}$

• $180000\ \frac{cal}{\min}$

• $180\ \frac{kcal}{h}$

• $50\ \frac{cal}{s}$

Practica!

Problema 1:
¿Qué cantidad de calor pasará en 15 minutos a través de una lámina de cobre de 30 cm² de superficie y 5 cm de espesor, si la diferencia de temperatura entre ambas caras es de 50 °C?

 $k=389\ \frac{J}{s\ °C\ m}$  

Practica más!

Problema 2:
¿Qué tiempo tardarán en pasar 25 kcal por un disco de acero de 10 cm de radio y 1 cm de espesor, si de un lado la temperatura es de 80 °C y del otro de 30 °C?

 $k=60\ \frac{J}{s°C\ m}$  

¡¡Éxitos!!

Resolver los problemas aplicando lo aprendido es el desafío!!