7/21/2019 Temperatura y Calor

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FÍSICATEMPERATURA Y CALORTERMOMETRIA.-

Termo = calor

Metria = medida

TEMPERATURA.- Es una magnitud escalar que mideel grado de agitación molecular o atómica. Se puede

asumir también que la temperatura mide la energíainterna de un cuerpo. Esto vale decir que si en uncuerpo la temperatura es mayor entonces mayor es lavibración molecular.

TERMÓMETRO.- Es aquel instrumento que mide latemperatura de un cuerpo comparando esto son ladilatación o contracción que sufre un liquido dentrode un tubo fino capilar! de vidrio provisto de unaescala.

ESCALAS DE TEMPERATURA.- Son los diferentestipos de unidades que el "ombre utili#a para medir latemperatura para de un cuerpo$ entre ellas tenemos.

ESCALA CELSIUS.- %ara construir esta escala setoman dos puntos fi&os al nivel del mar.

%unto de fusión del "ielo '()

%unto de ebullición del agua *''()

+uego el intervalo se divide en intervalos de *()

ESCALA FARENHEIT.- En esta escala también setoman dos puntos al nivel del mar.

%unto de fusión del ,a)ly el "ielo '()

Temperatura del cuerpo "umano *''()

+uego el intervalo se divide en intervalos de *(

ESCALA KELVIN O ESCALA ABSOLUTA.- Esta

escala denomina cero absoluto a la temperaturamínima que se "a logrado conseguir que es de -/0() y cuyo intervalo de un grado fueran iguales a las de laescala )elsius.

+uego el intervalo se divide en intervalos de *(

NOTA.-cero absoluto es el estado"ipotético en que las moléculas de uncuerpo de&an de vibrar.

1e la figura por proporcionalidad de segmentos oteorema de T"ales tenemos.

DILATACIÓN TERMICAEs aquel fenómeno físico que consiste en el cambiode dimensiones que e2perimenta un cuerpo cuandovaria su temperatura.

DILATACION LINEAL.- Es aquella dilatación queaparece en cuerpos en que se "ace notorio lalongitud. Sus dem3s dimensiones se dilatan perominimamente.

 DondeLf : longitud final

Lo : longitud inicialα : coeficiente de dilatación lineal 4()-*5

T= Tf -To : variación de temperatura!"#α.T$: binomio de dilatación lineal

C = F - 32 = K – 273

5 9 5

Δ C = ΔF = ΔK5 9 5

273

Punto deebullición

Puntofusión delhielo

Cero

absoluto

FC K 

 K-273

K-273

0-460-273

F-32

373212100

C0 32

Lf  = L

o(1+α.ΔT)

Tf  > T

oL

f 

Lo

ΔL

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puede observar que al llegar a una presión ytemperatura determinadas se conviertegradualmente en un liquido si se sigue calentando eseliquido llega un momento en el que gradualmente seconvierte en vapor.

Se llama cambio de estado al fenómeno que consisteen el paso de un estado cualquiera a otro

E&emplo.El "ielo se convierte en agua a '() y *atm de presión.

El agua se convierte en vapor a *''() y *atm depresión.

CALOR LATENTE !L$.- +lamado también podercalorífico. Es la cantidad de calor que gana o pierdeun cuerpo y que le produce un cambio de estado sinalterar su temperatura..

E;2<=en ' =2o< de 1+,o ,+=en=e:

CALOR LATENTE DE FUSION !Lf$ .- Es lacantidad d calor que se debe suministrar o quitar a launidad de masa para cambiar del estado sólido alliquido y viceversa.

LfH'O & >3 1+,7/ & )?3 K@7K/

CALOR LATENTE DE VAPORIACIÓN.- Es la

cantidad de calor que se debe a>adir o quitar a launidad de masa de una sustancia$ que esta encondiciones de cambiar de estado$ para que pase delestado liquido al gaseoso o viceversa.

  L9H'O & ?3 1+,7/ & ')33 K@7K/

 Equivalencias?

E2n+,en=e en A/+ de n C+,o20e=o.- Es aquellamasa que multiplicada por calor especifico del aguada el mismo valor que el producto del calor especifico y la masa del calorimetro.

E*UIVALENTE MECANICO DEL CALOR.- Esaquel valor que nos indica la relación e2istente entrela energía mec3nica y la energía calorífica

@ = Equivalente mec3nico del calor

A = Energía perdida

B = )alor ganado

Calores de <@<

  @ = D. &oulecalPROBLEMAS SOBRE TEMPERATURA

*. ; que temperatura las escalas a"ren"eit y )elsiusdan la misma lectura.a! D' b! 0' c! D' d! F' e! ,.;.. ; que temperatura ambiente$ lo que marca eltermómetro a"ren"eit es un nGmero mayor en H'que lo que marca un termómetro centígrado.a! .H I) b! 0' I) c! .J I)

d! 0'.H I)

0.-.)alcular el cambio de temperatura en gradosa"ren"eit equivalente a un cambio de temperaturade DH I).a! K* I b! DH I c!/ Id! *K I e! ,.;.

PROBLEMAS DE DILATACIÓN

*. )alcular el cambio de longitud que e2perimenta unabarra de acero de *'' m. cuando su temperaturavaría de F' I) "asta *' I) si el coeficiente dedilatación lineal del acero es de '$''''* I)-*.a! '$LLK m. b! '$'*LK m. c! *$LK m.d! L$K' m.

. Se tiene una l3mina de coeficientes de dilataciónsuperficial $'.*'-D I)-*$ al cual se le "a sustraído uncírculo de * cm. de radio. Se pretende "acer pasar

o&/o &/oo

%o

L = "L #$%& K  

" = ,.Lf 

" = ,.L

1 J = 0.! cal

 =

C%%,%&8 = C$%&o,8o,calori"etro

# = J.

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por el orificio una esfera de radio *$' cm. Encu3nto se debe incrementar la temperatura de lal3mina met3lica tal que la esfera pueda pasar por elorificioNa! *' I) b! /' I) c! H' I)d! **' I) e! '' I)

0. 1os placas met3licas de D' y H' cm del mismo

material O = *$ 2 *'-LI)-*! se les eleva latemperatura en L' I) 1eterminar la relación entrelas dos 3reas finalesNa! *$L b! '$K c! '$Jd! *$' e! '$HD. Pna vasi&a de vidrio se llena parcialmente conmercurio$ quedando una parte vacía. Se observa quealcalentar el con&unto$ el volumen del vacío permanececonstante. Bué fracción del volumen total ocupa

inicialmente el mercurioN

E@ERCICIOS DE CALOR

*. Pn cuerpo cuyo calor específico es H )algr() seenfría de /' a D'() si la masa del cuerpo es de*''gr$ Bué cantidad de calor "abr3 cedidoN

a! *HQcal b! *H'')al c! /')al d! *H)al

e! /H)al

. )u3l es el calor latente de fusión de unasustancia que se encuentra en condiciones de cambiode estado si al calentar *'gr de la misma "asta supunto de fusión$ requiere de H'' calorías adicionalespara fundirseN

a! H'calgr b! L'calgr c! /'calgr d! /Hcalgr

e! *''calgr

0. Pn cuerpo cuyo calor específico de H )algIc seaplica de /' Ic a D' Ic$ si la masa de un cuerpo es de*''g Bué cantidad de calor "abr3 cedidoNa!*HQcal. b!-*HQcal. c!*'Qcal. d!-*'Qcal. e! HQcal.D. Pn bloque de aluminio de ''gr est3 inicialmente a*' Ic$ si se le a>ade /Q@ de energía térmica )u3les la temperatura final en IcN )e;l = '.*Q@QgIQ!a!*'Ic. b!'Ic. c!0'Ic. d!D'Ic. e!H'Ic.

H. 1entro de un recipiente adiab3tico se colocan*''g de agua a *'I)$ si se introduce una placa de"iero de H''g logrando una temperatura final deequilibrio igual a L'I). Rallar la temperatura de laplaca de "ierro.a!*'Ic. b!*K'Ic. c!'Ic. d!K'Ic. e!0L'Ic.

L. )alcular el calor necesario para fusionar 'g de"ielo$ cuya temperatura inicial es FHI).

6pta..................

/. )alcular el calor necesario para vapori#arcompletamente 'g de agua$ cuya temperatura es'I).6pta..................

K. Pn cuerpo tiene una capacidad calorífica de LcalIc$ y su masa es 0''g. Si su temperatura pasa de*LI) a LI) Bué cantidad de calor "abr3absorbidoN En cal.!

a!LH b!H' c!0H d!L' e!HH

J. Pn bloque de "ielo es soltado desde una ciertaaltura$ observ3ndose que la temperatura es de 'I).como resultado del impacto el "ielo se fusionacompletamente$ quedando agua a 'I) 1esde quealtura cayoN g = *',Qg!a!HDHH'm b!''H'm c!0D*/'m d!00DKKme!DHDKm

*'. Se me#clan H''g de agua a J'I) con 0''g delmismo líquido a D'I). )u3l es la temperatura deequilibrioNa!K'Ic. b!LHIc. c!HH.LHIc. d!/H.K*Ic. e!/*.HIc.

**.-  %i &onen en contacto una "asa de cobre de

00' a 100(c con una "asa de hierro de )00' a

0(c. *eter"inar+

a, La te"&eratura final de e-uilibrio.

 b, La ener'a trans"itida en J.

/CeFe = 0.0Cal'(c, /CeCu = 0.0Cal'(c,

%$o

,$o

2idrio

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a,!0(c 3 4)560J. b,70(c 3 4)560J. c,80(c 3

)560J. d,50(c 3 )560J. e,70(c.

Cusco, 19/12/2015