CALOR Y TEMPERATURA

MaterialCalor especfico en

Agua1.00

Alcohol de madera0.60

Aluminio0.22

Caucho (sinttico)0.45

Cobre0.093

Hielo de 0C a 20C0.5

Hierro colado0.12

Latn0.094

Madera0.42

Mercurio0.033

Oro0.031

Plata0.056

Plomo0.031

Roca0.18 0.21

Vidrio0.16

Conociendo el calor especfico de una sustancia podemos calcular la cantidad de calor que se transfiere cuando una mas cambia su temperatura por medio de la siguiente expresin:

1. Una masa de 500 gr de agua se calienta desde 20 hasta 55C , determine cuanto calor absorbi:

2. Un calormetro de latn de 200 g, tiene 501 g de agua a 20 C, se introducen 250 g de plomo a 100 C y la temperatura final de equilibrio es de 21,32 C. Cul es el calor especfico del plomo? (Celatn = 0,067 cal/g C)

3. En un recipiente trmicamente aislado, se mezclan 40 g de agua a 50 C, con 60 g de agua a 80 C. Cul es la temperatura de equilibrio?

4. Qu cantidad de calor se le debe entregar a 10 g de agua a 0 C para obtener vapor de agua a 220 C?

5. Qu cantidad de calor ser necesaria para calentar el agua de una pileta que contiene 25000 litros de agua, si se desea aumentar su temperatura de 20 C a 30 C?

6. Si mezclamos 1 l de agua a 92 C con 0.5 l de agua 20 C, qu temperatura alcanzar la mezcla?

TRANSFERENCIA TERMICA.

Todo proceso de transferencia trmica est basado en las leyes de la termodinmica.

La ley cero de la termodinmica nos indica que:

Dos o ms cuerpos en contacto tienden a igualar sus temperaturas

La primera Ley de la termodinmica no es otra que la ley de conservacin de la energa aplicada a sistemas trmicos y la podemos expresar de la siguiente manera:

En un proceso de transferencia trmica el calor perdido por un cuerpo es igual al calor ganado por otro, es decir la energa no se crea ni se destruye, siempre se conserva.

En ocasiones lo anterior es conocido como ley de intercambio trmico.La segunda ley de la termodinmica ha sido enunciada de muchas maneras, pero la forma ms sencilla de ellas nos indica que:

El calor fluye espontneamente de los cuerpos ms calientes a los ms fros y nunca lo realiza espontneamente a la inversa.

EJEMPLOS:

1000 gr de cobre a 100C se dejan caer en 800 gr de agua a 20C en un vaso de vidrio de 100 gr de masa, cul ser la temperatura final de la mezcla?

Se trata de identificar un metal midiendo su calor especfico. El metal tiene una masa de 63 gr y es calentado a 99.5C, despus se le transporta a un calormetro de cobre de 72 gr que contiene 178 t de agua a 20.5 C. La temperatura final de la mezcla es de 26C, determine de qu metal se trata.

Una barra metlica cuyo calor especfico es de 0.12 cal/grC se encuentra a 100C. La barra se coloca en agua fra a 2C. Si las masas de la barra y el agua son iguales, cul es la temperatura final de la mezcal?

EQUIVALENTE MECANICO DEL CALOR.

En la antigedad los cientficos crean que el calor poda ser una sustancia que flua de un cuerpo a otro y trataban de descubrirlo pesndolo. Aos despus, James P Joule hizo una serie de descubrimientos: observ que la corriente elctrica produca calor, descubri que poda calentar agua agitndola con una rueda de paletas y en general demostr que cualquier clase de trabajo produce calor.

Joule estableci lo que en la actualidad conocemos como el equivalente mecnico del calor, que es la cantidad de energa mecnica que debe consumirse para producir una unidad de energa trmica. Actualmente los valores aceptados para esto son:

30C

20C

25C

25C

El calor fluye del cuerpo ms caliente al ms fro (2 Ley)

Al ponerse en contacto los cuerpos igualan su temperatura (ley 0)

El calor que pierde el cuerpo es ganado por el otro (1 ley)

1000 gr Cu

100C

800 gr H2O

100 gr vidrio

20C

Temp. final

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