TEMPERATURA Y CALOR La temperatura es una de las

TEMPERATURA Y CALOR
La temperatura es una de las magnitudes fundamentales definidas por el S.I. y se trata de una magnitud
difícil de definir y que tiende a confundirse con el concepto de calor. Por tanto, la temperatura de un
cuerpo se define como una magnitud que mide la energía media de las moléculas que constituyen ese
cuerpo. La temperatura de un cuerpo es independiente de su masa, porque sólo depende de la
velocidad y la masa de cada una de sus moléculas.
De otra parte, el concepto de calor corresponde a la medida de la energía que se transfiere de un cuerpo
caliente a otro frío debido a la diferencia de temperatura que existe entre ellos.
UNIDADES DE CANTIDAD DE CALOR
Siendo el calor una forma de energía, que se transfiere de una sustancia a otra en virtud de una
diferencia de temperatura, se puede determinar la cantidad de calor midiendo el cambio de temperatura
de una masa conocida que absorbe calor desde alguna fuente.
Según el S.I., el calor se mide en joules, que es una unidad de energía, no obstante, la caloría es más
comúnmente empleada en todo el mundo. Una caloría se define como la cantidad de calor necesaria
para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14,5º a 15,5º. Frecuentemente se emplea un
múltiplo de la caloría, denominado kilocaloría, que equivale a 1.000 calorías.
¿CÓMO MEDIMOS LA TEMPERATURA?
 El termómetro: Es un capilar terminado en un bulbo que contiene el líquido que se dilata; está
cubierto por un tubo externo que contiene la escala numérica. La mayoría de los materiales conocidos se
expanden, es decir, experimentan un aumento de volumen, cuando su temperatura aumenta, y se
contraen cuando ésta disminuye. El termómetro es un instrumento diseñado para medir la temperatura
valiéndose de la expansión y contracción de un líquido.
 Escalas Termométricas: Existen varias escalas de temperatura. Para definir una escala se
establecen arbitrariamente dos puntos de referencia que indican los extremos de la escala. La distancia
entre estos puntos se divide entre un número definido de partes a las que se les llama grados. Algunas
de las escalas termométricas más utilizadas son:
ESCALA
DEFINICIÓN DE LA ESCALA
Escala de
Celsius o
centígrada
Esta escala emplea como puntos de referencia los
puntos de congelación y de ebullición del agua,
asignando un valor de cero al primero y de 100 al
segundo. Debido a la asignación arbitraria del
punto cero, esta escala permite temperaturas
negativas, correspondientes a valores por debajo
del punto de congelación del agua.
Escala Kelvin o
absoluta
Escala
Fahrenheit
Escala de
Rankine
UNIDAD
FORMULA
ºC= ºK – 273
ºC
ºC= 5/9 (ºF – 32)
Esta escala se utiliza con el fin de evitar el empleo
de valores negativos de temperatura, y se toma
como punto de inicio de la escala un valor
conocido como cero absoluto, que corresponde la
temperatura de-273ºC, en el cual la energía
cinética de las partículas es ínfima y por lo tanto
corresponde a la temperatura más baja que se
puede lograr. El tamaño de los grados entre las
escalas Celsius y Kelvin es el mismo, por lo tanto
se facilita la conversión entre una y otra.
ºK
ºK= ºC+273
Esta escala se diferencia de las anteriores en que
el punto de congelación del agua se le asigna un
valor de 32º y al de ebullición 212º. Esto quiere
decir que la diferencia de temperatura entre los
dos puntos de referencia se compone de 180
partes o grados, en lugar de 100, como en las
escalas de Celsius o Kelvin.
ºF
ºF= 9/5 ºC + 32
En esta escala el intervalo entre el punto de
congelación y de ebullición del agua es igual al
intervalo que existe entre estos puntos en la
escala Fahrenheit. La diferencia está en que el
punto de congelación del agua se marca como
492 grados, mientras que el punto de ebullición se
señala como 672 grados; el cero absoluto de esta
escala corresponde al cero absoluto de la escala
Kelvin. Esta escala es muy empleada en el campo
de la ingeniería.
ºR
ºR = 9/5 * K
DESARROLLO DE COMPETENCIAS
1.
Resuelve:
a.
Si 100 grados Celsius equivalen a 180 grados Fahrenheit, entonces, 1 grado centígrado, ¿a
cuántos grados Fahrenheit equivalen?
b.
¿A cuántos grados Fahrenheit equivalen 373 K?
2.
Durante la clase de química, Andrés preguntó al profesor: ¿Es cierto que cuando el agua tiene sal
disuelta demora más tiempo en hervir? Antes de que el profesor pudiera responder, sus compañeros
empezaron la siguiente discusión:
Wilmer:
¡Absurdo! No es verdad.
Patricia:
¿Quién lo dice?
Elena:
¿Por qué no hacemos la prueba?
a.
Al analizar el diálogo, ¿cuál de los estudiantes asumió la actitud del verdadero investigador? ¿Por
qué?
b.
¿Qué harías tú en la práctica para resolver el problema planteado?
c.
Aplica un plan y toma nota de los resultados.
3.
Relaciona los siguientes enunciados con las diferentes etapas de la metodología científica y
justifica tu respuesta.
ETAPAS
____ Observación cualitativa
____ Hipótesis
____ Observación cuantitativa
____ Teoría
DATOS
a.
b.
c.
d.
El azufre funde a 115ºC
El azufre es de color amarillo
Todos los sólidos funden a la misma temperatura
Cada sólido tiene un punto de fusión específico.
4.
Es probable que hayas observado que algunos vegetales, como la papa, o frutas, como la
manzana y el plátano, toman color oscuro si se dejan expuestas al aire. En cambio, si tú dejas una papa
pelada sumergida en agua este fenómeno no se observa.
a.
¿Por qué crees que la papa se oscurece en contacto con el aire?
b.
¿Por qué no ocurre esto cuando está sumergida en agua?
c.
¿Por qué no se oscurece cuando la cocinamos, aun cuando sigue expuesta al aire?
5.
Al medir la masa y el volumen de varios fragmentos de un metal, se obtienen los siguientes
resultados:
Masa (g)
Volumen (cm3)
2
0,1
15
0,7
26
1,3
45
2,3
100
5,1
Representa los valores en una gráfica. Utiliza el eje de ordenadas para la masa y el eje de abscisas para
el volumen.
a. ¿Existe alguna relación entre los datos?
b. Que conclusión se pude generalizar de la gráfica?
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