Física 4ºE.S.O. 1.− Que es el Movimiento Tema 1 (Movimiento)

Física 4ºE.S.O.
Tema 1
(Movimiento)
Resumen:
1.− Que es el Movimiento
1.1.− Movimiento y Reposo.
1.2.− Trayectoria y desplazamiento.
1.3.− Posición y distancia.
2.− La rapidez en el cambio de posición
2.1.− Velocidad media y velocidad instantánea.
2.2.− Movimiento rectilíneo Uniforme.
3.− Cambios en la velocidad
3.1.− Aceleración
3.2.− Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
3.3.− Movimiento circular uniforme.
1.− Que es el Movimiento:
1.1.− Movimiento y Reposo:
Para que un cuerpo este en movimiento debe cambiar de posición en el transcurso del tiempo.
Sistema de Referencia: Llamamos sistema de referencia a un punto o conjunto de puntos respecto al cual se
describe el movimiento de un cuerpo y que consideramos fijos.
1
Un cuerpo está en movimiento si cambia de posición respecto al sistema de referencia; en caso contrario
decimos que el cuerpo esta en reposo
−Los cuerpos capaces de desplazarse reciben el nombre de móviles.
1.2.− Trayectoria y desplazamiento:
Trayectoria: Llamamos trayectoria a la línea formada por los sucesivos puntos que ocupa un móvil en su
movimiento.
Desplazamiento: El desplazamiento entre dos puntos de la trayectoria es el vector que une ambos puntos.
−La trayectoria seguida por los cuerpos puede adoptar diferentes formas geométricas:
• Rectilíneo
• Circular
• Elíptico
• Parabólico
1.3.− Posición y distancia:
Posición: Llamamos Posición de un móvil al punto de la trayectoria que este ocupa en un momento dado.
Distancia Recorrida: La distancia recorrida en un intervalo de tiempo es la longitud, medida sobre la
trayectoria, que existe entre las posiciones inicial y final del móvil en dicho intervalo de tiempo.
"e = e − e
º
2.−La rapidez en el Cambio de posición
Velocidad: La velocidad de un móvil es aquella que representa la rapidez con que éste cambia de posición.
Se calcula dividiendo la distancia recorrida, "e, entre el tiempo empleado en recorrerla, "t.
Su Unidad en el Sistema internacional es el m/s y otro tipo de medidas pueden ser el Km./h
2.1.− Velocidad Media y Velocidad Instantánea.
Velocidad Media: Llamamos Velocidad Media al cociente entre la distancia recorrida por el móvil y el
tiempo empleado en recorrerla.
Velocidad Instantánea: Llamamos velocidad instantánea a la velocidad que tiene el móvil en un momento
determinado.
2.2.− Movimiento Rectilíneo uniforme.
Es aquel que sigue una trayectoria rectilínea y su velocidad es constante en todo momento. (El vector
velocidad se mantiene constante)
V= "e/"t
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3.− Cambios en la velocidad
3.1.− Aceleración:
Aceleración: La aceleración de un móvil representa la rapidez con que este aumenta su velocidad.
• Posee modulo dirección y sentido.
a = "v/"t = v−v/t−t
00
− Unidad es el m/s²
3.2.− Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado:
Es aquel que sigue una trayectoria rectilínea y posee aceleración constante no nula.
− Aceleración Positiva: Indica un aumento de velocidad.
− Aceleración Negativa: Indica una disminución de la velocidad.
− Aceleración Nula: Indica que la velocidad es constante.
Formulas:
v= v + a · t
0
e= v · t + ½ a · t
0
v² − v²= 2 a · e
0
−El Movimiento vertical de los cuerpos
Un Cuerpo que se deja caer describe, por la acción de la gravedad un movimiento rectilíneo uniformemente
acelerado, llamado caída libre, cuya aceleración constante es la de la gravedad,
g = 9,8m/s². Lo mismo ocurre si el cuerpo se lanza verticalmente.
3.3.− El Movimiento Circular:
Es un movimiento en el cual la trayectoria del móvil es una circunferencia.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME:
Es aquel en el que la trayectoria es una circunferencia y la velocidad de giro también llamad velocidad
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angular, permanece constante durante todo el movimiento.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO:
Es idéntico al anterior, pero la velocidad angular aumenta o disminuye de forma constante.
−− MAGNITUDES DEL MOVIMIENTO IRCULAR −
Además de las magnitudes lineales (e, v, a) en el movimiento circular tendremos las correspondientes
magnitudes angulares.
Espacio Angular:
Velocidad Angular: = / t
Aceleración Angular: = / t
−Relación entre magnitudes lineales y angulares
e= r
v= r
a= r
Radian; Ilustración
Unidades de las magnitudes angulares:
SI
Rad
Rad/s
Otras Unidades
Grados, Revoluciones (Rev)
º/m , Rev/m
Relación
360º = 1 Rev = 2Rad
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Rad/s²
Rev/m²
Radian: Es un ángulo cuya longitud de arco es igual a la longitud de radio de la circunferencia.
−Formulas Que Rigen El Movimiento Circular:
M.C.U: = /t
M.C.U.A: = + t
0
= t + 1/2 t ²
0
−²=2 e
0
Fin
Tema 2
(Dinámica)
Resumen:
1.− Las Fuerzas y su equilibrio.
1.1.− Composición de las fuerzas.
1.2.− Descomposición de fuerzas.
1.3.− Equilibrio de fuerzas.
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2.− Las leyes de Newton.
2.1.− 1ª Ley de Newton: Ley de la inercia
2.2.− 2ª Ley de Newton: Ley fundamental de la dinámica.
2.3.− 3ª Ley de Newton: Ley de Acción y Reacción.
3.− Aplicaciones de las leyes de Newton.
3.1.− Fuerzas Normales
3.2.− Fuerzas de Rozamiento.
3.3.− Dinámica del movimiento circular.
4.− Cuerpos en Equilibrio.
4.1,− Momentote una fuerza.
4.2.− Condiciones de equilibrio.
5.− Fuerzas Gravitatorias.
1.− Las fuerzas y su equilibrio:
Fuerza: Acción capaz de alterar el estado de reposo o de movimiento de los cuerpos o de producir en ellos
alguna deformación.
− La fuerza es una magnitud vectorial y en consecuencia se representa mediante vectores
Todas las fuerzas de la naturaleza pertenecen a uno de los siguientes grupos o son una combinación de estos:
− Fuerzas Gravitatorias: Se ejercen entre 2 cuerpos cualesquiera por el hecho de tener cierta masa.
− Fuerzas Electromagnéticas: Se ejercen entre las cargas eléctricas ya estén en reposo o en movimiento, y
también se ejercen entre imanes.
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− Fuerzas Nucleares Fuertes: Son las responsables de la estabilidad del núcleo de los átomos al mantener
unidos electrones y protones.
− Fuerzas Nucleares Débiles: Son las responsables de la desintegración de núcleos atómicos con emisión de
electrones.
ELEMENTOS DE UN VECTOR
−Modulo: Es la intensidad de la fuerza.
−Dirección: Es la recta sobre la que actúa el vector fuerza.
− Sentido: Indica cual de las 2 orientaciones posibles adopta el vector fuerza.
Newton: es la fuerza que debe aplicarse a un cuerpo de un Kg. de masa para que adquiera una aceleración de
1m por segundo cada segundo.
1N = 1Kg · 1 m/s²
Peso: Se denomina peso de un cuerpo a la fuerza de atracción gravitatoria que la tierra ejerce sobre el.
−El peso es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la aceleración de la gravedad. Se representa
mediante un vector que se dirige hacia el centro de la tierra.
1.1.−Composición de las fuerzas:
Sistema de fuerzas: Cuerpo en el que se ejercen varia fuerzas a la vez.
− El sistema es equivalente a una única fuerza imaginaria que denominamos fuerza resultante.
Fuerza Resultante: Es la fuerza que produce sobre un cuerpo el mismo efecto que el sistema de todas las
fuerzas que actúan sobre el, es decir, la suma vectorial de las fuerzas del sistema.
Composición de Fuerzas: Es el procedimiento de calculo de de la fuerza resultante a partir de las fuerzas
componentes del sistema.
Calculo de fuerzas concurrentes: (mismo punto de aplicación)
A)− FUERZAS DE LA MISMA DIRECCIÓN:
A.1.− Fuerzas de la misma dirección y sentido:
La fuerza resultante es otra fuerza de la misma dirección y sentido, cuyo módulo es la suma algebraica de los
módulos componentes.
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A.2.− Fuerzas de la misma dirección y sentido contrario:
La resultante es otra fuerza que tiene la misma dirección que las fuerzas componentes, sentido, el del mayor
de las fuerzas componentes y por modulo, la diferencia de las fuerzas componentes.
B)− FUERZAS CON DISTINTA DIRECCIÓN: (Fuerzas Angulares)
B.1.− Fuerzas Perpendiculares: (Ángulo de 90º)
La fuerza resultante se obtiene trazando la diagonal, del rectángulo, que se obtiene al construir 2 rectas
paralelas a cada una de las rectas componentes, que pasen por el extremo de ellas.
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Para calcular analíticamente el valor de la resultante. Debemos obtener, el valor numérico de su módulo y el
ángulo que nos proporcionará, su inclinación, con respecto al eje positivo de las X.
Valor del Modulo:
________
R= " F² + F² = 22,36 N R= 22,36 N
•2
Valor del ángulo :
Para calcular el valor del ángulo debemos recurrir a las funciones trigonométricas de:
Seno (Sen), Coseno (Cos), Tangente (Tg)
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Cateto Opuesto Cateto Contiguo
Cos = −−−−−−−−−−−−−−−−− = a / h Sen = −−−−−−−−−−−−−−−− = b/h
Hipotenusa Hipotenusa
Sen
Tg = −−−−−−−−−−−− = b / a
Cos
Ejercicio Anterior:
tg = b / a f2 / f1
tg = 10N/ 20N 0,5º
tg¯¹ 0,5 =
= 26,56º
B.2.− Fuerzas Angulares, no perpendiculares:
Para calcular la resultante gráficamente, se procede de igual modo que si fuesen perpendiculares.
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Para calcular la resultante analíticamente debemos descomponer las fuerzas perpendiculares entre se, es decir,
calculamos sus proyecciones sobre el eje x, y sobre el eje y.
MODELO DE RESOLUCION DE ESTE PROBLEMA:
Dados:
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Pasos:
Nos centramos en el triángulo formado por las rectas de F1: (Nos damos cuenta de que es una función
trigonométrica)
Sen 70 = F1x / F1 F1 Sen 70 = F1x
20 Sen 70 = F1x F1x = 18,79
Cos 70 = F1y / F1 F1 Cos 70 = F1y
20 Cos 70 = F1y F1y = 6,84
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Ahora hacemos lo mismo con el triangulo formado por F2: (Nos damos cuenta de que es una función
trigonométrica)
Sen 43 = F2x / F2 F2 Sen 43 = F2x
25 Sen 43 = F2x F2x = 17,04
Cos 43 = F2y / F2 F2 Cos 43= F2y
25 Cos 43 = F2y F2y = 18,28
Y ahora sabiendo estos datos hallamos R y r :
(Si nos damos cuenta es un triángulo que se puede resolver por Pitágoras y el ángulo es la función
trigonométrica de una tangente)
Rx = F1x + F2x = 18,79 + 17,04 = 35,83N
Ry = F2y − F1y = 18,2 −6,84 = 11,36N
______ ________
R= " F1² F2² R = " 1412,8385 = 37,58N
Tg r = Ry/Rx Tg r = 11,36 / 35,83 = 0,317
Tg r = 17,58
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
TEORÍA:
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Las Leyes de Newton
Dinámica: Parte de la Física que estudia la relación que existe entre las fuerzas y el movimiento.
1.− Primera ley de Newton: Ley de la inercia
Inercia: Propiedad de la materia de no poder cambiarse estado de reposo o de movimiento por si misma.
Un cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme si no actúa ninguna
fuerza sobre el, o bien si la resultante de las fuerzas que actúan es nula.
2.− Segunda Ley de Newton: Ley Fundamental de la Dinámica.
Masa: Es la constante obtenida de la razón entre la fuerza resultante y la aceleración que adquiere un cuerpo
como consecuencia de dicha fuerza.
Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, este adquiere una aceleración directamente proporcional a
la fuerza aplicada, siendo la masa de un cuerpo la constante de proporcionalidad.
F= m " a " F = m " a
3.− Tercera ley de Newton: Ley de Acción y Reacción.
Si un cuerpo ejerce una fuerza, que llamamos acción sobre otro cuerpo, este, a su vez ejerce sobre el
primero otra fuerza que llamaos reacción, con el mismo módulo y la misma dirección, pero en sentido
contrario.
Características de las fuerzas de acción y reacción:
Son simultáneas:
Una fuerza, aparece como reacción a la otra pero ambas fuerzas actúan simultáneamente.
Se ejercen sobre cuerpos diferentes:
Son opuestas pero no se anulan mutuamente, ya que cada una se aplica a un cuerpo distinto.
Algunas de estas fuerzas no se aprecian:
Aplicaciones de las leyes de Newton
Para resolver los problemas de dinámica aplicamos las leyes de Newton. (Primero hay que hacer un esquema
dibujo)
Fuerzas Normales:
Llamamos FUERZA NORMAL, N, a la fuerza que ejerce la superficie de apoyo de un cuerpo sobre este.
La fuerza normal es la fuerza de reacción a la fuerza que el cuerpo ejerce sobre la superficie. Siempre es
perpendicular a dicha superficie, de ahí su nombre.
Fuerzas de Rozamiento
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Llamamos fuerzas de rozamiento, Fr, a la fuerza que aparece en la superficie de contacto de los cuerpos
oponiéndose al movimiento cuando uno de estos se mueve o tiende a moverse sobre el otro.
Características:
• Siempre es paralela a la superficie de contacto y tiene sentido contrario al movimiento que efectúa el
cuerpo o que se pretende provocar en el.
• Depende del estado de las superficies de los cuerpos, pero no del area de contacto.
• Es proporcional a la normal que se ejerce entre las 2 superficies de contacto.
Fr = µ " N
La constante de proporcionalidad recibe el nombre de Coeficiente de rozamiento: µ
Dinámica del movimiento circular
Fuerza Centrípeta: La Fuerza centrípeta, Fc, es la fuerza que es necesario aplicar a un cuerpo para que siga
una trayectoria circular.
Aceleración centrípeta ó normal: ac, es aquella que mide la variación en la dirección de la velocidad.
ac = v² / r
El valor de la fuerza centrípeta se obtiene aplicando la ley fundamental de la dinámica.
Fcf = Fc = m " ac
Fcf = Fc = m " v2 / r
Cuerpos en Equilibrio
Decimos que un cuerpo esta en equilibrio estático cuando no actúa ninguna fuerza sobre el o cuando la
resultante de sus fuerzas componentes es nula.
Tipos de movimiento circular:
− Rotación: Todas las partículas del cuerpo describen trayectorias circulares alrededor de un eje.
− Translación: Todas las partículas del cuerpo efectúan el mismo desplazamiento.
Momento de una fuerza:
El momento de una fuerza respecto a un punto es el producto de la fuerza por la distancia del punto a la recta
que contienen el vector fuerza.
Momento Resultante: Se define momento resultante respecto a un punto como la suma de todos los
mementos de las fuerzas que actúan sobre este.
− La unidad de medida de los momentos de fuerza en el sistema internacional es el N " m
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M=F"d
M= momento de la fuerza
F= Fuerza aplicada
d= Distancia del punto 0 a la recta del vector fuerza.
Convenio de signos de los movimientos circulares:
Positivo: Si el giro tiene sentido contrario a las agujas del reloj.
Negativo: Si el giro tiene el mismo sentido que el de las agujas del reloj.
Cuerpos en Equilibrio:
Un cuerpo se encuentra en equilibrio estático si no efectúa ningún movimiento de rotación o de translación.
• La condición para que no efectué ningún movimiento de translación es que la resultante de las fuerzas
aplicadas sea nula.
• La condición para que no efectué ningún movimiento de de rotación es que el momento resultante de
sus fuerza sea nulo.
Fuerzas Gravitatorias
Dos cuerpos cualesquiera se atraen mutuamente con una fuerza que es directamente proporcional a producto
de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
m1 " m2
F = G −−−−−−−−−−
d2
F= Fuerza gravitatoria.
G = Constante de gravitación universal 6.67 " 10−11 N " m2 " Kg −2
m1 y m2 = masas de los cuerpos.
d = distancia entre los cuerpos.
Características de las fuerzas gravitatorias:
• Son Siempre atractivas.
• Se presentan siempre a pares, son fuerzas de acción y reacción, cuando dos cuerpos se atraen
mutuamente sobre estos actúa una fuerza. Ambas fuerzas tienen el mismo modula, la misma dirección
y sentido diferente.
• Suelen ser débiles, solamente se aprecian si uno de los cuerpos posee una gran masa.
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• La ley de gravitación universal se aplica a partículas, es decir a masas puntuales, entendiendo como
tales aquellos cuerpos cuyas dimensiones son despreciables si las comparamos con la distancia que la
separa.
Fin
Tema 3
(Energía)
Resumen:
1.− Formas de energía
2.− Trabajo y Potencia
2.1.− Trabajo.
2.2.− Potencia.
3.− Energía Mecánica:
3.1.− Energía Cinética.
3.2.− Energía Potencial Gravitatoria.
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3.3.− Conservación de la energía mecánica.
3.4.− Variación de la energía mecánica.
4.− Máquinas Mecánicas:
4.1.− Rendimiento de las máquinas mecánicas.
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1.− Formas de energía:
La energía es la magnitud física por la cual los cuerpos tienen la capacidad de realizar transformaciones en
ellos mismos y en otros cuerpos.
Distintas formas de manifestación de la energía:
Energía Cinética: Es la que poseen los cuerpos por el mero hecho de estar en movimiento.
Energía Potencial Gravitatoria: Es la que poseen los cuerpos por el hecho de estar a cierta altura sobre la
superficie de la tierra.
Energía Potencial Elástica: La poseen los cuerpos elásticos a causa de la deformación que han
experimentado.
Energía Térmica: Es la forma de energía que fluye de un cuerpo a otro cuando entre estos existe una
diferencia de temperatura.
Energía Química: La poseen todas las sustancias de la naturaleza, debido a la fuerza con la que están unidos
sus átomos.
Energía Radiante: Es la que poseen las radiaciones electromagnéticas, como la luz.
Energía Eléctrica: Es la que posee la corriente eléctrica.
Energía Nuclear: Procede de los núcleos atómicos. Se manifiesta cuando estos se dividen (Fisión) o cuando
se unen (Fusión).
2.− Trabajo y Potencia:
2.1.− Trabajo:
El trabajo es una de las formas de transmisión de energía entre los cuerpos.
Decimos que se realiza un trabajo cuando realizamos una fuerza sobre un cuerpo y este se desplaza.
Trabajo: El trabajo, W, de una fuerza constante aplicada a un cuerpo es igual al producto de la componente
de la fuerza en la dirección del movimiento, Ft, por el desplazamiento del cuerpo, "e.
W = Ft " "e " Cos
− La unidad de medida de el trabajo en el sistema internacional es el Julio (J), que es igual a el producto de un
Newton (N) por un metro (m).
− El signo del trabajo:
Trabajo positivo o trabajo motor: La componente tangencial de la fuerza tiene el mismo sentido que el
desplazamiento.
Trabajo Nulo: La fuerza es perpendicular a la dirección del movimiento. (La componente tangencial es nula)
Trabajo Negativo o trabajo resistente: La componente tangencial tiene sentido contrario al desplazamiento.
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2.2.−Potencia:
Potencia: La potencia es la relación entre el trabajo realizado y el tiempo empleado.
P=W/t
− La potencia mide la Rapidez con que se efectua un trabajo, es decir, la rapidez de transmisión de energía
desde un cuerpo a otro.
3.− La Energía Mecánica
Ley de la energía mecánica: Si un Cuerpo realiza un trabajo sobre otro, este adquiere una energía
equivalente al trabajo realizado. Dicho fenómeno adquiere el nombre de energía mecánica.
Em = Ep + Ec
3.1.− La energía Cinética:
Energía Cinética: Es la que poseen los cuerpos por el mero hecho de estar en movimiento.
Ec = 1/2 m " v2
3.2.− La energía potencial gravitatoria:
Energía potencial gravitatoria: Es la energía que poseen los cuerpos por el simple hecho de encontrarse a
una cierta altura sobre la superficie de la tierra.
Ep = m " g " h
3.3.− Conservación de la energía mecánica:
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En el punto A su energía cinética es nula por estar a en reposo y su energia potencial es máxima.
Conforme desciende disminuye su energia potencial y aumenta su energía cinética.
Asi en el Punto B la energía potencial es nula y la cinética es máxima.
Principio de conservación de la energía mecánica: Si la única fuerza que realiza trabajo sobre un cuerpo es
el peso, su energía mecánica, es decir, la suma de sus energías cinética y potencial, se mantiene constante en
todos los puntos de la trayectoria.
Ema = Emb
Em + Eca + Epa = Ecb + Epb + Er 1−2
Principio de Conservación de la energía: La cantidad total de energía del universo se mantiene constante en
cualquier proceso.
− Es decir, la energía ni se crea ni se destruye solo se transforma de una forma a otra y se transfiere entre los
cuerpos.
Principio de degradación de la energía: En cada transformación la energía pierde calidad o capacidad para
producir nuevas transformaciones.
4.−Máquinas Mecánicas:
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Máquina Mecánica: Es un dispositivo que recibe el trabajo procedente de una fuerza externa y lo transmite a
algún cuerpo.
Todas actúan mediante un mismo esquema:
Sobre una maquina, se aplica una FUERZA MOTRIZ (F), que produce un desplazamiento de alguna de sus
partes y realiza por tanto, un TRABAJO MOTOR (Wm). Al mismo tiempo, otra parte de la máquina ejerce
una fuerza, llamado FUERZA RESISTENTE (R). Esta produce también un desplazamiento, con lo que se
obtiene un TRABAJO UTIL (Wu).
Máquinas Simples
LA PALANCA:
Es un cuerpo rígido, como una barra, que puede girar sobre un punto fijo.
−Elementos de una palanca:
• Punto de Apoyo (A): sobre el que gira la palanca.
• Brazo de la Fuerza Motriz (f): Distancia entre el punto de apoyo y el punto de aplicación de la
fuerza motriz.
• Brazo de la Fuerza Resistente (r): Distancia entre el punto de apoyo y el punto de aplicación de la
fuerza resistente.
Ley General de las Máquinas Simples:
El producto de la fuerza motriz por su brazo es igual al producto de la fuerza resistente por el suyo.
F"f=R"r
LA POLEA:
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Cosiste en una rueda que puede girar sobre un eje y que tiene una ranura en la periferia por la que puede pasar
un cable o cuerda.
EL TORNO:
Consiste en un cilindro horizontal provisto de una manivela, alrededor de la cual se enrolla una cuerda.
4.1.− Rendimiento de las Máquinas Simples:
No toda la energía suministrada a la máquina se recupera en forma de trabajo útil.
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El trabajo Motor se convierte en 2:
El trabajo Útil (Wu): Es el que realiza la maquina para vencer la fuerza resistente.
El Trabajo de Rozamiento (Wr): Es el que se emplea para vencer las fuerzas de rozamiento.
Wm = Wu + Wr
El rendimiento: En tanto por ciento, de una máquina mecánica es el cociente entre el trabajo que produce
(Wu), y el que se le suministra (Wm), todo ello multiplicado por 100.
R% = (Wu / Wm) " 100
Fin
Tema 4
(Energía Térmica)
Resumen:
1.− Temperatura y Calor
2.− Efectos del calor
2.1.− Cambios de temperatura
2.2.− Cambios de estado
2.3.− Dilatación
3.− Intercambios de Trabajo y Calor
3.1.− Transformaciones de trabajo en calor: equivalente mecánico del calor.
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3.2.− Transformaciones de calor en trabajo: máquinas térmicas.
1.− Temperatura y Calor:
El movimiento de las partículas que componen la materia, recibe el nombre de agitación térmica y se mide
mediante la temperatura.
Temperatura: La temperatura de un cuerpo es una medida de la agitación térmica de las partículas que lo
forman. Cuanto mayor es la agitación térmica, mayor es la temperatura.
Escalas de temperatura
Las escalas de temperatura son: Celsius (Cº), Kelvin (Kº), y Fahrenheit (Fº)
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Unidades de conversión:
K = C− 273 C / 100 = F−32 / 180 C/5 = F−32/9 C= 5/9 + F −32
Calor: El calor es una forma de transmisión de la energía que tiene lugar, cuando existe una diferencia de
temperatura entre dos cuerpos o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que estén en contacto.
El calor recibe el nombre de energía térmica o energía calorífica.
La unidad en el sistema internacional es el julio, J, o a Caloría, Cal.
1 J = 0,24 Cal
1Cal =0,18 J
2.− Efectos del calor:
Cuando un cuerpo absorbe calor, en el se pueden producir tres efectos distintos:
• Cambios de temperatura
• Cambios de estado
• Dilataciones
2.1.− Cambios de temperatura:
La cantidad de calor cedido o absorbido por un cuerpo depende de tres cosas:
• Sustancia que forma el cuerpo
• La masa del cuerpo
• La variación de la temperatura
Calor especifico:
El calor específico de una sustancia es la cantidad de calor necesaria para que una masa de 1Kg aumente su
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temperatura 1º K.
Su unidad en el SI es el: J " Kg−1 " K−1
Formula: Q = c " m " "t
Tabla de calor especifico:
Calor específico
Sustancia
Agua Líquida
Hielo
Vapor de agua
Etanol
Aluminio
Hierro
Cobre
Plomo
Mercurio
(J " Kg−1 " K−1)
4180
2090
2010
2424
899
443
385
130
140
Equilibrio Térmico:
− La temperatura del cuerpo mas caliente va disminuyendo porque cede calor al que esta mas frío.
− La temperatura del cuerpo mas frío aumenta porque absorbe el calor procedente del cuerpo mas caliente.
− Cuando los dos cuerpos llegan a la misma temperatura, se produce el equilibrio térmico, el intercambio cesa
y la temperatura se estabiliza.
QC = QA
m1 " Ce1 " "t1 = m2 " Ce2 " "t2
2.2.− cambios de estado:
La materia puede presentarse entre Estados: estado sólido como estado líquido, estado gaseoso.
Estado Sólido: Partículas juntas y fuertemente unidas entre sí no se desplazó.
Estado líquido: Partículas juntas, aunque poco cohesionadas, por lo que pueden desplazarse unas respecto las
otras.
Estado Gaseoso: Particular separadas pueden moverse libremente ya que las fuerzas de cohesión son muy
débiles.
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Fusión: Paso de sólido a líquido, tiene lugar a una temperatura fija que depende de cada elemento.
Solidificación: Es el paso de estado liquido a estado sólido, tiene lugar a una temperatura característica en
función de la sustancia, coincide con la temperatura de fusión.
Condensación: Es el paso de estado gaseoso a liquido, tiene lugar a una temperatura característica, en función
del elemento y suele coincidir con la temperatura de ebullición.
Vaporización: Es el paso de liquido a gaseoso.
Ebullición: Es un fenómeno de vaporización que se da en todo el liquido, tiene lugar a una temperatura fija
dependiendo de la sustancia, llamada temperatura de ebullición.
Evaporación: Forma de vaporización que tiene lugar en la superficie del liquido.
Sublimación y Condensación a Sólido: Consiste respectivamente en el paso de gas a sólido y de sólido a
gas, sin pasar por el estado liquido. (Se produce en el CO2, Naftaleno)
Calores latentes de Fusión y Vaporización:
La cantidad de calor absorbido o cedido por un cuerpo en un cambio de estado depende de:
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La masa del cuerpo
La sustancia que forma el cuerpo
La presión externa
Calor latente de fusión o Calor de Fusión (LF):
El calor latente de fusión o simplemente calor latente es el calor necesario para que la unidad de masa de una
sustancia pase de sólido a líquido a la temperatura de fusión.
Q = m " LF
Calor latente de vaporización o Calor de vaporización (LV):
El calor latente de vaporización o calor de vaporización es el calor que hace falta aplicar a una unidad de masa
para qué pase de estado líquido a gaseoso, a temperatura de ebullición.
Q = m " LV
Calor especifico del agua
Calor especifico del vapor de agua
Calor especifico del hielo
Calor de fusión del agua
Calor de vaporización del agua
4180
2010
2090
333500
2257000
J " Kg −1 " º C −1
J " Kg −1 " º C −1
J " Kg −1 " º C −1
J " Kg −1
J " Kg −1
Fin
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