Calor y temperatura La energía térmica es la suma de las energías de todas las partículas de un...

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Calor y temperatura

La energía térmica es la suma de las energías de todas las partículas de un cuerpo.

La temperatura depende de la media de las energías cinéticas de las partículas de un cuerpo.

Calor= E1+E2+E3+…..En

Temperatura >Energía cinética media

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Energía Interna Total

Energía cinética de las moléculas

Energía potencial (debido a las fuerzas

Intermoleculares)

Energía traslacionalaleatoria de las

moléculas (energía de temperatura)

Energía vibracional de las moléculas

Energía rotacional delas moléculas

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¿Cómo funciona un ¿Cómo funciona un microondas?microondas?

file:///H:/Material%20de%20Clafile:///H:/Material%20de%20Clase/1%C2%B0%20medio/microse/1%C2%B0%20medio/microondas/ver_infografia.htmlondas/ver_infografia.html

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El CalorEl Calor corresponde a la transferencia de energía entre un cuerpo y otro. El

calor sólo existe si se ponen en contacto cuerpos

a distinta temperatura

Imagen térmica infrarroja de una pelota de tenis antes (izquierda) y después (derecha) de ser golpeada por la raqueta

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Calor Vs Temperatura

Ambos vasos están a la misma temperatura, eso implica que las moléculas y átomos se mueven con velocidad similar en ambos vasos.Sin embargo, el vaso más grande tiene mucha más energía térmica

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MolMol 1 mol = 6,02 ·101 mol = 6,02 ·1023 23 “cosas”“cosas” Por ejemplo,Por ejemplo, 1 mol de agua = 6,02 ·101 mol de agua = 6,02 ·1023 23

moléculas de aguamoléculas de agua

Masa Molar Masa Molar - Es la masa de un mol de Es la masa de un mol de

sustanciasustancia- Por ejemplo, la masa de un Por ejemplo, la masa de un

átomo de agua son 18 u.m.a átomo de agua son 18 u.m.a (unidades de masa atómica), (unidades de masa atómica), un mol de agua tendrá una un mol de agua tendrá una masa de 18 g.masa de 18 g.

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¿Cómo medimos el ¿Cómo medimos el calorcalor

El calor es flujo de energía térmica. Como la energía se mide en Joules, podríamos medir la cantidad de calor en Joules. Sin embargo, la unidad más común de medición del calor es la caloría.

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Capacidad Calórica o Capacidad Calórica o capacidad térmicacapacidad térmica

La capacidad calórica de una La capacidad calórica de una sustancia indica la dificultad que sustancia indica la dificultad que presenta esa sustancia para presenta esa sustancia para cambiar su temperatura. cambiar su temperatura.

Se simboliza como C (mayúscula) y Se simboliza como C (mayúscula) y se define como: se define como:

T

QC

C = Capacidad calórica

Q = Energía entregada

ΔT° = Variación de Temperatura (Tf – Ti)

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Calor EspecíficoCalor Específico

El El calor específico calor específico se define como se define como la cantidad de calor que se le debe la cantidad de calor que se le debe entregar a 1 entregar a 1 gramogramo de sustancia de sustancia para aumentar su temperatura en 1 para aumentar su temperatura en 1 grado grado CelsiusCelsius. .

Se simboliza como Se simboliza como c c (minúscula) y (minúscula) y matemáticamente se expresa como:matemáticamente se expresa como:

Tm

Qc

c = Calor específico

Q = Energía entregada

ΔT° = Variación de Temperatura (Tf – Ti)

m = Masa del cuerpo

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Calor específicoCalor específico

El calor específico es una El calor específico es una propiedad que depende propiedad que depende centralmente de la naturaleza centralmente de la naturaleza (características moleculares y (características moleculares y atómicas) de cada sustancia. atómicas) de cada sustancia. Dos sustancias diferentes Dos sustancias diferentes tendrán calor específico tendrán calor específico diferente.diferente.

La unidad de medida del calor La unidad de medida del calor específico que utilizaremos es específico que utilizaremos es Cal/g°CCal/g°C

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Tabla de calores específicosTabla de calores específicos

Sustancia Calor específico [Cal/g°C]

CobreCobre 0,0930,093

PlataPlata 0,0560,056

MercurioMercurio 0,0330,033

HierroHierro 0,1130,113

AluminioAluminio 0,2170,217

AireAire 0,3370,337

VidrioVidrio 0,1990,199

AguaAgua 1,0001,000

AlcoholAlcohol 0,6000,600

HieloHielo 0,5050,505

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Estados de la materiaEstados de la materia Tradicionalmente se conocen tres Tradicionalmente se conocen tres

estados de la materia: estados de la materia: SólidoSólido LíquidoLíquido GaseosoGaseoso

Sin embargo, existen dos estados más Sin embargo, existen dos estados más de la materia: de la materia: El plasmaEl plasma El Condensado de Bose-Einstein El Condensado de Bose-Einstein

Un estado de la materia (llamado Un estado de la materia (llamado también estado de agregación de la también estado de agregación de la materia) se asocia al nivel de materia) se asocia al nivel de organización de los átomos que organización de los átomos que componen una sustancia, así como la componen una sustancia, así como la velocidad relativa de éstos y la “fuerza” velocidad relativa de éstos y la “fuerza” en los enlaces entre los átomos que en los enlaces entre los átomos que componen dicha sustancia.componen dicha sustancia.

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PlasmaPlasma

-El plasma es un gas en el que los átomos se han roto, por lo tanto este gas está formado por electrones negativos y por iones positivosque están moviéndose libremente.

- El plasma es el estado de la materia más abundante en el universo, y se encuentra en la ionósfera, en las estrellas, el fuego, los tubos fluorescentes, etc.

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Condensado de Bose-EinsteinCondensado de Bose-Einstein

El condensado de Bose-Einstein, El condensado de Bose-Einstein, predicho en 1924 por Satyendra Nath predicho en 1924 por Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, y obtenido en Bose y Albert Einstein, y obtenido en 1995, se consigue a temperaturas 1995, se consigue a temperaturas cercanas al cero absoluto y se cercanas al cero absoluto y se caracteriza porque los átomos se caracteriza porque los átomos se encuentran todos en el mismo lugar, encuentran todos en el mismo lugar, formando un superátomo. formando un superátomo.

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Estados de la materia a Estados de la materia a nivel molecularnivel molecular

http://concurso.cnice.mec.es/cnichttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_e2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estadosmateria/curso/materiales/estados/estados1.htm/estados1.htm

http://www2.http://www2.biglobe.ne.jpbiglobe.ne.jp//~norimari~norimari//sciencescience//JavaAppJavaApp/Mole/e-/Mole/e-Mole.htmlMole.html

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Modelo cinético de un Modelo cinético de un gas idealgas ideal

Las moléculas de los gases se Las moléculas de los gases se mueven libremente chocando mueven libremente chocando contra las paredes del contra las paredes del recipiente que los contiene, lo recipiente que los contiene, lo que origina la presión del gas que origina la presión del gas

La temperatura es una medida de la energía cinética aleatoria media de las moléculas de un gas ideal.

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Hipótesis del modelo Hipótesis del modelo cinético del gas idealcinético del gas ideal

La separación entre moléculas es La separación entre moléculas es grande comparado con el tamaño de grande comparado con el tamaño de ellasellas

Las colisiones con las paredes del Las colisiones con las paredes del recipiente se suponen recipiente se suponen completamente elásticascompletamente elásticas

Las moléculas siempre están en Las moléculas siempre están en movimiento, y sólo interactúan movimiento, y sólo interactúan cuando chocancuando chocan

Las moléculas están uniformemente Las moléculas están uniformemente distribuidas por todo el recipientedistribuidas por todo el recipiente

Todas las direcciones de Todas las direcciones de velocidades son igualmente velocidades son igualmente probablesprobables

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Relaciones entre P, V y Relaciones entre P, V y TT

PV = nRTPV = nRT

Donde Donde

n= nº de molesn= nº de moles

R = Constante general de los gasesR = Constante general de los gases OJO, T debe estar en KelvinOJO, T debe estar en Kelvin http://http://phet.colorado.eduphet.colorado.edu//simulationssimulations

//sims.php?simsims.php?sim==Gas_PropertiesGas_Properties

2

22

1

11 ··

T

VP

T

VP

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Formas de transmisión Formas de transmisión del calordel calor

ConducciónConducción ConvecciónConvección RadiaciónRadiación