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miércoles, 27 de mayo de 2015

Cambios de estado. GRÁFICA


Curva de calentamiento del agua

1-Al suministrar energía, la temperatura asciende hasta alcanzar el punto de fusión del hielo (0º C)
Se está produciendo el cambio de estado, mientras hay hielo la temperatura permanece constante a a 0º C

Mientras se produce un cambio de estado coexisten dos fases y la temperatura no varía.

2-La energía suministrada se invierte en elevar la temperatura del líquido


3-Se produce el cambio de estado de líquido a gas y mientras existe líquido la temperatura permanece constante a 100º C




El agua puede existir en tres estados (o tres fases):
  • Fase sólida: Las partículas en un sólido se encuentran fuertemente unidas entre ellas. El hielo mantienen su forma independientemente del recipiente.
  • Fase líquida: Las partículas ya no están ordenadas. La unión entre las moléculas se rompe y el agua puede así tomar la forma del recipiente. Las partículas están muy cerca unas de otras, y por eso los líquidos son prácticamente incompresibles.
  • Fase gaseosa: La agitación y el desorden son máximos. El vapor de agua ocupa todo el espacio del recipiente. Las distancias entre la moléculas son grandes y por eso los gases se pueden comprimir. Observa que el vapor de agua es invisible.


Otra animación


sábado, 7 de junio de 2014

Actividades: Energía y Calor-Temperatura

Realiza el test, si quieres  comprobar lo que sabes, sobre:

- Calor y Temperatura

- La energía

-Video y actividad sobre energía




Si quieres comprobar lo que sabes, realiza el test sobre el tema del Calor y la Temperatura






lunes, 26 de mayo de 2014

¿Cómo percibimos el Calor?

LA PIEL COMO ÓRGANO DE PERCEPCIÓN DEL CALOR. 

La piel constituye la superficie de contacto entre el organismo y el medio ambiente. Contiene en su inteior una gran variedad de receptores sensoriales por medio de los cuales percibimos sensaciones como variaciones de temperatura, presión, etc,.

Termorreceptores: Son los receptores encargados de detectar los cambios súbitos de temperatura. Estos se distribuyen por la superficie corporal de forma discontinua y no uniforme. Existen dos tipos de termoreceptores:
  • Los corpúsculos de Ruffini. Detectan sensaciones de calor. Se hallan en la zona profunda de la piel y son estimulados por temperaturas superiores a la de la piel. 


  • Los corpúsculos de Krause. Detectan sensaciones de frío. Son más superficiales y abundantes que los de Ruffini.    




A pesar de su aparente falta de utilidad relativa son imprescindibles para la supervivencia: una persona que no tuviera termorreceptores podría abrasarse sin notarlo si pone una mano en una superficie candente y no lo percibe. 


SABÍAS QUE...cuando decimos que está frío

Sabías que...cuando decimos que algo está frío o que está caliente, lo  que queremos decir realmente es que su temperatura es alta o baja.
  Calor y temperatura son dos términos que,muchas veces,tendemos a confundir.Así,hablamos de calor,cuando queremos referirnos a la temperatura, y decimos que es un cuerpo tiene calor,cuando lo correcto es decir que se encuentra a una determinada temperatura

Así, cuando decimos que un cuerpo está frío, es porque su temperatura es menor que la nuestra. Mientras que lo sentimos caliente cuando su temperatura es mayor. Para ilustrarlo, podemos realizar la siguiente experiencia: con ayuda de un termómetro, colocamos tres recipientes con agua a diferente temperatura, el de la izquierda a 0 ºC, el del medio a 10 ºC y el de la derecha a 25 ºC.


A continuación, introducimos durante unos minutos la mano izquierda en el recipiente de agua más fría, y la derecha en el de agua más caliente. Tras esto, ponemos las dos manos en el recipiente del centro.
Con la mano izquierda notaremos el agua más caliente que con la mano derecha, dado que la sensación térmica depende de las condiciones en las que se encontraba cada mano anteriormente


.

Entonces,¿qué es el calor?
Es la energía que se transfiere de un cuerpo a otro, cuando están en contacto y a diferente temperatura.



sábado, 24 de mayo de 2014

Efectos del calor sobre los cuerpos


El calor es la energía que pasa de un cuerpo a otro porque se encuentran a distinta temperatura.  Al suministrar calor a un cuerpo, éste siempre sufrirá algún cambio, una transformación.

-Cambio de temperatura
Al calentar un cuerpo la temperatura aumenta
Es el efecto más inmediato del calor, el aumento de la temperatura. Al calentar un cuerpo, es habitual, aunque no siempre, que el cuerpo aumente de temperatura. El aumento dependerá de la cantidad de calor que se suministra, del tipo de sustancia y de su cantidad.

-Dilatación 
Cuando un objeto se calienta, su volumen aumenta. Este fenómeno se llama dilatación térmica. Por el contrario, cuando un objeto se enfría, su volumen disminuye, debido a la contracción térmica.

Cuando se calienta un cuerpo, además de cambiar de estado o variar su temperatura, también cambia su tamaño, se dilata. 

Por ejemplo, los puentes no se construyen de una única pieza, sino que suelen presentar uno o varios cortes longitudinales, las llamadas juntas de dilatación. Si no existieran esas juntas, los cambios de longitud del puente entre el invierno y el verano o entre el día y la noche acabarían por romperlo.
                            

La dilatación de un cuerpo dependerá del aumento de temperatura que experimente, de su tamaño y de la sustancia de que esté hecho. Cuanto más aumente la temperatura más aumentará su tamaño, lo mismo que cuanto mayor sea, mayor se hará.

Todos los cuerpos, ya sean sólidos, líquidos o gaseosos, varían su tamaño cuando intercambian calor con otro cuerpo.


-Cambios de estado:
Si una sustancia modifica el estado de sólido, líquido o gaseoso, se produce un cambio de estado. Un cambio de estado es una modificación en la forma en que se disponen las partículas que constituyen una sustancia.

El estado en que se encuentre un cuerpo depende de la presión a la que está sometido y de su temperatura. Para cambiar su estado se debe modificar alguna de estas variables, o ambas. Al elevar la temperatura de una sustancia sólida, aumenta la agitación de sus partículas.

Los cambios de estado pueden ser:
  • Progresivos.Si se producen suministrando calor a un cuerpo, como la fusión, la vaporización y la sublimación.
  • Regresivos.Si se realizan con desprendimiento de calor por el cuerpo, como la condensación, la solidificación y la sublimación regresiva.






Recuerda, que utilizando el modelo de partículas de la materia, al aumentar la temperatura las partículas  se mueven más deprisa, chocan con más fuerza con la pared del recipiente que las contiene y si éste tiene las paredes elásticas, como sucede en los globos, hace que aumente su volumen 

• En estado sólido. Las partículas están ordenadas, muy juntas, unidas, y no se desplazan (el hielo, el hierro, la madera, etc.).

• En estado líquido. Las partículas están muy cerca unas de otras, pero se mueven con libertad y de forma desordenada (el agua, el aceite, etc.).

• En estado gaseoso. Las partículas están muy separadas y se mueven deprisa ocupando mucho más espacio (el aire, el gas de un globo, etc.).




Transferencia del calor



El calor, hemos visto, que es el tránsito de energía entre dos sistemas o cuerpos  en contacto que están a distinta temperatura. Esta transferencia de calor puede ocurrir de tres forma diferentes:



CONDUCCIÓN
Consiste en la transferencia de calor entre dos puntos de un cuerpo que se encuentran a diferente temperatura sin que se produzca transferencia de materia entre ellos.

Ejemplo: Tengo una barra metálica con un extremo a 80ºC y otro a temperatura ambiente, si no tengo ninguna otra influencia externa y el extremo caliente se mantiene a 80ºC, habrá una transferencia de calor por conducción desde el extremo caliente hacia el frío incrementando la temperatura de este último


CONVECCIÓN
En este sistema de transferencia de calor interviene un fluido (gas o líquido) en movimiento que transporta la energía térmica entre dos zonas.

La transmisión de calor por convección puede ser:
  • Forzada: a través de un ventilador (aire) o bomba (agua) se mueve el fluido a través de una zona caliente y éste transporta el calor hacía la zona fría.
  • Natural: el propio fluido extrae calor de la zona caliente y cambia su densidad haciendo que se desplace hacía la zona más fría donde cede su calor
Ejemplo:  Si enciendo un radiador y espero a que alcance una temperatura bastante alta, no tengo más que poner una mano encima (a una distancia prudencial) para ver que existe un flujo de aire por convección natural. El aire alrededor del radiador se calienta disminuyendo su densidad, por lo tanto, al pesar menos que el aire ambiente, fluye hacía arriba dando paso a un “aire de renovación” alrededor del radiador, reiniciando el proceso de forma cíclica.


RADIACIÓN
Es el calor emitido por un cuerpo debido a su temperatura, en este caso no existe contacto entre los cuerpos, ni fluidos intermedios que transporten el calor. Simplemente por existir un cuerpo A (sólido o líquido) a una temperatura bastante mayor que un cuerpo B existirá una transferencia de calor por radiación de A a B.

Ejemplo:  Dejas tu coche aparcado en la playa un día no muy caluroso, al volver te apoyas sin querer en el capó del coche y el grito se oye a varios kilómetros de distancia. En este caso aunque el sol se encuentra a bastante distancia de nuestro coche, su temperatura absoluta es tan alta que hace que la transferencia por radiación sea muy importante. Aquí no tiene a penas  influencia que el aire ambiente esté caliente ya que si hubiéramos dejado el coche a la sombra esto no ocurriría.


VÍDEO dónde se explican los conceptos de calor y temperatura,
así como las formas en que se transmite el calor




Conductores y aislantes
La distinta capacidad de las sustancias para conducir el calor permite distinguir dos tipos de materiales:
  • Conductores térmicos. Son materiales que conducen bien el calor de un punto a otro.En general,todos los metales,como el oro,la plata,el hierro,etc.,son buenos conductores del calor. Ejemplo práctico interactivo
  • Aislantes térmicos.  Son materiales que no conducen bien el calor.Suelen ser porosos o fibrosos,con aire en su interior,como la madera o el plástico.El aire es un buen aislante.





¿Qué es el calor? ¿Qué es la temperatura?


El CALOR es la transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro cuando ambos cuerpos están a diferente temperatura.

El calor es el tránsito de energía térmica que pasa de un cuerpo a otro, es decir, 
 los cuerpos no poseen calor, lo ganan o lo pierden calor.

Un cuerpo se calienta si aumenta su energía (sus  partículas adquieren más energía y se mueven más rápidamente) y se enfría si su energía disminuye. El calor no se puede almacenar en un cuerpo, lo que se almacena es la energía térmica.

Al cabo de cierto tiempo, los dos cuerpos que están en contacto, se ponen a la misma temperatura y se alcanza el equilibrio térmico.

Para comenzar a comprender la diferencia entre calor y temperatura, primero tendremos que saber que es el motor que hace funcionar todo esto, y eso es la Energía térmica.

Sabemos que todos los cuerpos están formados por partículas, entonces cuando notamos que un objeto está caliente es porque las partículas que forman ese cuerpo vibran rápidamente, es decir, lo que conocemos como Energía cinética; mientras que si encontramos un cuerpo que está frío es que tiene una energía cinética menor. Según esto la Energía térmica es la energía cinética media de un conjunto muy grande de átomos o moléculas.


 Medida del calor.
En el sistema internacional,la unidad de medida del calor es el Julio(J).Sin embargo,frecuentemente se utiliza la caloría(cal)como unidad de medida del calor.Un julio equivale a 0,24 calorías.
1 J = 0,24 cal


TEMPERATURA
La Temperatura es la media de la energía cinética de las partículas.

El instrumento de medida es el termómetro

La temperatura se puede medir utilizando diferentes escalas termométricas.La graduación de estas escalas se realiza a partir de unos puntos de referencia que son constantes.
Existen tres escalas termométricas,que utilizan diferentes puntos de referencia:

Escala Celsius (ºC)
Es la escala más utilizada en la mayor parte de los países.Mide la temperatura en grados Celsius(ºC).

Escala absoluta o Kelvin (K) 
Es la escala más empleada en el ámbito científico.
Es la unidad de temperatura en el S.I.  Para transformar los ºC en K,o viceversa, se utilizan las siguientes relaciones:
                         
                                         TK = TC + 273                         TC  =  TK - 273

Escala Fahrenheit (ºC)
En esta escala, la temperatura se mide en grados Fahrenheit (ºF).
TF = TC 9/5 + 32                                                   Tc = 5 x (TF - 32)/9


Repasamos el tema



















Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. Amenudo pensamos que calor y temperatura son lo mismo. Sin embargo este no es el caso. El calor y la temperatura están relacionadas entre si, pero son conceptos diferentes. 

El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras temperatura es una medida de la energía molecular media. El calor depende de la velocidad de las partículas, su número, su tamaño y su tipo. La temperatura no depende del tamaño, del número o del tipo.

 Por ejemplo, la temperatura de un vaso pequeño de agua puede ser la misma que la temperatura de un cubo de agua, pero el cubo tiene más calor porque tiene más agua y por lo tanto más energía térmica total. 

jueves, 10 de octubre de 2013

Calor

EL CALOR Y LA TEMPERATURA