Post on 05-Jul-2015
Es el nombre de una de las formas que puede adoptar la energía. Hasta el siglo XIX se consideraba que el calor era
un material sin peso. De acuerdo con la concepción
actual, el calor es la Energía Cinética de las partículas
atómicas.
¿Que es Calor?
INTRODUCCION
El calor es una forma de energía almacenada en los cuerpos, que
es función del estado de vibración de sus moléculas y del tipo de
estructura que lo forma.
La fuerza directriz que lo hace pasar de un cuerpo a otro, es la diferencia de temperatura entre
ellos.
INTRODUCCION
INTRODUCCION
La temperatura es la medida de la cantidad de energía de un objeto .
La temperatura es una medida relativa, las escalas que se basan en puntos de referencia deben ser usadas para medir la temperatura con precisión. Hay tres
escalas comúnmente usadas actualmente para medir la temperatura:
la escala Fahrenheit (°F), la escala Celsius (°C), y la escala Kelvin (K).
CELCIUSCELCIUS
FAHRENHEITFAHRENHEIT
KELVINKELVIN
En las ciencias físicas, la cantidad de calor se expresa en las mismas unidades que la energía y el trabajo, es decir,
en julios.
INTRODUCCION
La unidad térmica inglesa es el Btu (British
thermal unit).
También se pueden emplear unidades tales como: Kilográmetros, Ergios, Julios o Kilovatio-Horas. Esto se hace ya que estas medidas son
equivalentes entre sí.
INTRODUCCION
Para la medición del calor se emplean medidas
especiales, tales como:
•La Caloría (Cal)
• Kilocaloría (Kcal).
CALORIMETRO
Otra unidad es la caloría, definida como la cantidad de calor necesaria
para elevar la temperatura de 1 gramo de agua a 1 atmósfera de presión desde 15 hasta 16 °C.
INTRODUCCION
La CALORIA se denomina a veces caloría pequeña o caloría gramo para distinguirla de la caloría grande, o
kilocaloría, que equivale a 1.000 calorías y se emplea en nutrición.
CALORIMETRIA
Según las teorías que iniciaron el estudio de la calorimetría, el calor era una especie de
fluido muy sutil que se producía en las combustiones y pasaba de unos cuerpos a otros, pudiendo almacenarse en ellos en
mayor o menor cantidad.
Posteriormente, se observó que, cuando se ejercía un trabajo mecánico sobre un cuerpo, aparecía calor.
El ejemplo anterior contradecía el principio de conservación de la energía, ya que desaparecía
una energía en forma de trabajo mecánico, además de que se observaba la aparición de
calor sin que hubiese habido combustión alguna.
CALORIMETRIA
Al golpear un objeto por un tiempo con un martillo, se produce una gran cantidad de calor, y no hay aparición de combustión.
CALORIMETRIA
Posteriormente, Prescott Joule logró demostrarlo experimentalmente, llegando a determinar la cantidad de calor que se obtiene por cada unidad de trabajo que se
consume, que es de 0,239 calorías por cada julio de trabajo que se transforma íntegramente en calor.
Calorimetría es la medida de la cantidad de
calor que cede o absorbe un cuerpo.
El experimento de Joule fue:
Calentó agua en un recipiente cerrado haciendo girar unas ruedas de paletas y halló que el aumento de
temperatura del agua era proporcional al trabajo realizado para
mover las ruedas.
CALORIMETRIA
CALORIMETRIA
A una caloría le corresponden 4,1855 julios. Según la ley de conservación de la energía, todo el trabajo mecánico realizado para producir calor por rozamiento aparece en
forma de energía en los objetos sobre los que se realiza el trabajo.
· Capacidad calórica: Es la cantidad de calor que permite variar, en un grado, la temperatura de un cuerpo.
· Caloría: Es la cantidad de calor que cede o absorbe un gramo de agua para variar su temperatura en un grado.
CALORIMETRIA
El calorímetro es un instrumento de laboratorio muy útil en experimentos para obtener calores específicos de
sustancias, tomando como referencia la cantidad de calor que absorbe el agua.
CALORIMETRO
CANTIDAD DE CALOR
Si se agita un recipiente con agua, se puede comprobar con un termómetro muy sensible, que se produce un
aumento de temperatura. Este cambio se interpreta como un aumento de la energía Cinética de las moléculas a
causa de su mayor agitación.
La cantidad de calor que un cuerpo cede o absorbe tiene relación directa con el calor específico que él posee; por
ejemplo, el calor específico del agua es 1cal y el del alcohol es 0,6cal; esto significa que la cantidad de calor
que absorbe 1g de agua es mayor que la cantidad de calor que absorbe 1g de alcohol para elevar su temperatura en
1ºC.
CANTIDAD DE CALOR
CANTIDAD DE CALOR
Si cambia la cantidad de calor de una sustancia, por cesión o absorción de él, cambia la temperatura en la misma
proporción.
Cuando se coloca ropa a secar cerca de la estufa, el calor se transmite desde la estufa hasta la ropa logrando secarla
evaporando el agua.
CANTIDAD DE CALOR
Cuando ponemos agua a calentar al fuego, el calor de la llama se transmite hasta la tetera donde se guarda el agua
que comienza a calentarse.
0,505Hielo
0,600Alcohol
1,000Agua
0,113Hierro
0,199Vidrio
0,217Aluminio
0,337Aire
0,033Mercurio
0,056Plata
0,093Cobre
Calor específicoSustancia o elemento
CALOR ESPECIFICO
Tabla de elementos y su calor especifico:
CALOR ESPECIFICO
El calor especifico se define como la capacidad calórica
de la unidad de masa, y equivale también a la
cantidad de calor que es necesario suministrar a la
unidad de masa de una sustancia para elevar su
temperatura en un grado.
El calor especifico se presenta por la letra C.
Es la energía térmica necesaria pera efectuar el cambio de fase de
una sustancia, a temperatura constante. Cantidad de calor que
hay que suministrar a la unidad de masa de la sustancia para elevar
su temperatura en un grado.
Otro concepto seria:
CALOR ESPECIFICO
CALOR ESPECIFICO
Formula para calcular el calor especifico:
En donde c es el calor específico
Q es la cantidad de calor
m la masa
ΔT la diferencia entre las temperaturas inicial y final.
UNIDADES
Julio por kilogramo y kelvin cuya notación es J/(kg·K). (Del Sistema Internacional)
kilocaloría por kilogramo y grado celsius y su notación es kcal/kgºC. (Del Sistema Técnico)
CALOR ESPECIFICO
También existe la capacidad calorífica molar que se relaciona con el calor específico como:
De ahí se deduce una fórmula para el calor intercambiado dependiente del número de
moles (n) en vez de la masa (m).
Su unidad en SI es el julio por mol y kelvin, cuya notación es J/(mol·K)
CALOR LATENTE
La expresión calor latente significa que permanece en espera de recibir mas calor para efectuar su
cambio de fase, aunque no se incremente la temperatura, ya que durante el cambio no se
registra una variación.
Dentro del calor latente encontramos el calor de fusión y el calor de Vaporización.
CALOR LATENTE
Calor latente o calor de cambio de estado, es la energía absorbida por las sustancias al cambiar de estado, de sólido a líquido (calor
latente de fusión) o de líquido a gaseoso (calor latente de vaporización).
Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se devuelve la misma cantidad de energía.
CALOR LATENTE
Cuando se aplica calor al hielo, va subiendo su temperatura hasta que llega a 0ºC (temperatura de
cambio de estado), a partir de entonces, aun cuando se le siga aplicando calor, la temperatura no cambia hasta que se haya fundido del todo. Esto se debe a
que el calor se emplea en la fusión del hielo.
Una vez fundido el hielo la temperatura volverá a subir hasta
llegar a 100ºC; desde ese momento se mantendrá estable hasta que se
evapore todo el agua.
Una de las ventajas del elevado calor de vaporización del agua es que permite a determinados organismos
disminuir su temperatura corporal. Esta refrigeración es debida a que, para evaporarse, el agua de la piel (por
ejemplo, el sudor) absorbe energía en forma de calor del cuerpo, lo que hace disminuir la temperatura superficial.
CALOR LATENTE
CALOR LATENTETabla de elementos y su calor latente:
422088311398Sodio
208076060.864Potasio
880175022.5327.3Plomo
285356.711.73-38.9Mercurio
541023602141083Cobre
630030502931530Hierro
3020227059231.9Estaño
92202300322-394658.7Aluminio
39680.21275.5Benceno
52456.296-94.3Acetona
84678.3105-114Alcohol etílico
22601003340Hielo (agua)
Lv ·103 (J/kg)T ebullición ºCLf ·103 (J/kg)T fusión ºCSustancia
EJEMPLO:
A B
C
D E
-10
0
100
120
Calcular la cantidad de calor que se necesita para cambiar unBloque de hielo de 100 gramos de -10°C a 110 °C.
Q =m.Ce.∆HQ = m.CQA =(100g)(0.49 cal/g.c)(10°C)=490 calQB=(100g)(80 cal/g)=8000 calQC =(100g)(1.00 cal/g.c)(100°C)=10000 calQD=(100g)(540 cal/g)=54000 calQE =(100g)(0.48 cal/g.c)(20°C)=960 cal
CALOR TOTAL :73450 cal