Fisica - Calor y Temperatura

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CALOR 
Es una forma de energía asociada al movimiento de los átomos, moléculas 
y otras partículas que forman la materia. El calor puede ser generado por 
reacciones químicas (como en la combustión), nucleares (como en la fusión 
nuclear de los átomos de hidrógeno que tienen lugar en el interior del Sol), 
disipación electromagnética (como en los hornos de microondas) o por 
disipación mecánica (fricción). Su concepto está ligado al Principio Cero de 
la Termodinámica, según el cual dos cuerpos en contacto intercambian 
energía hasta que su temperatura se equilibre. El calor puede ser transferido 
entre objetos por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la 
radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los 
procesos reales todos los mecanismos anteriores se encuentran presentes en 
mayor o menor grado. 
El calor que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo 
de transformación que se efectúe sobre ese cuerpo y por tanto depende 
del camino. Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna. El calor es la 
transferencia de parte de dicha energía interna (energía térmica) de un 
sistema a otro, con la condición de que estén a diferente temperatura. El 
científico escocés Lord Ewan D.Mcgregor descubrió en 1905 la constante 
del calor específico en la ecuación de Q = m c (1cal/gºc) delta tº lo cual 
explica la utiliza con la escala Mcgregor descubierta en 1904 por su esposa 
Lady Emily Mcgregor ( 0ºC son 451ºm y 100 ºc son 4.51 ºm) 
 
TEMPERATURA 
La temperatura es una magnitud física que indica la energía interna de un 
cuerpo, de un objeto o del medio ambiente en general, medida por un 
termómetro. 
Dicha energía interna se expresa en términos de calor y frío, siendo el primero 
asociado con una temperatura más alta, mientras que el frío se asocia con 
una temperatura más baja. 
Las unidades de medida de temperatura son los grados Celsius (ºC), los 
grados Fahrenheit (ºF) y los grados Kelvin (K). El cero absoluto (0 K) 
corresponde a -273,15 ºC. 
 
ENERGÍA TÉRMICA 
La energía térmica (también energía calórica o energía calorífica) es la 
manifestación de la energía en forma de calor. En todos los materiales los 
átomos que forman sus moléculas están en continuo movimiento ya sea 
trasladándose o vibrando. 
Este movimiento de las partículas implica que los átomos tengan una 
determinada energía cinética a la que nosotros llamamos calor, energía 
térmica o energía calorífica. En cierto modo, la energía calorífica es la 
energía interna de un cuerpo. 
La energía interna de un sistema termodinámico se puede cambiar de dos 
maneras: realizando un trabajo en el sistema y mediante el intercambio de 
calor con el medio ambiente. La energía que el cuerpo recibe o pierde en 
el proceso de intercambio de calor con el medio ambiente se denomina 
cantidad de calor o simplemente calor. 
La energía se mide en Julios (J) según el sistema internacional. Aunque 
cuando se trata de energía calorífica también se suelen utilizar las calorías 
(cal). 
 
Cantidad De Calor 
La Cantidad de calor se define como la energía cedida o absorbida por un 
cuerpo de masa cuando su temperatura varía en un número determinado 
de grados. 
Está relacionada directamente con la naturaleza de la sustancia que 
compone el cuerpo. La dependencia de la cantidad de calor con la 
naturaleza de la sustancia se caracteriza por una magnitud denominada 
Calor específico de la sustancia. 
 
Equilibrio Térmico 
Se llama equilibrio térmico al estado en que dos cuerpos en contacto, o 
separados por una superficie conductora, igualan sus temperaturas 
inicialmente dispares, debido a la transferencia de calor de uno hacia el 
otro. 
La ley cero de la termodinámica establece que, cuando dos cuerpos están 
en equilibrio térmico con un tercero, estos están a su vez en equilibrio térmico 
entre sí. 
 
Flujo De Calor 
Es la medida de la transferencia de energía, que es causado por una 
diferencia de temperatura y conduce al equilibrio de temperatura entre las 
sustancias. En este contexto, la energía se llama calor. 
La cantidad de calor que pasa de una sustancia a otra por unidad de 
tiempo es el flujo de calor con la unidad de medida Joule por segundo [J/s]. 
Esta es la unidad de medida Watts [W] que se utiliza comúnmente para 
indicar la potencia. 
 
 
 
Vida Cotidiana 
El Mar Y Las Radiaciones Solares 
Las radiaciones solares que llegan a la superficie del mar penetran en su 
masa, alcanzando generalmente una profundidad promedio de cien 
metros, pero que puede extenderse hasta los mil metros. La penetración de 
estas radiaciones depende principalmente de la cantidad de materia sólida 
que se encuentra en suspensión. 
Conforme la profundidad aumenta van penetrando menos radiaciones, por 
lo que la temperatura disminuye. Por lo anterior, en la superficie del mar 
existe una capa de agua relativamente caliente, con una temperatura 
uniforme; esa capa puede extenderse de los 20 a los 200 metros de 
profundidad, dependiendo de las condiciones locales. Abajo de ella existe 
una zona limítrofe en donde se presenta un rápido descenso de la 
temperatura, llamada termoclina, que divide a estas aguas superficiales, 
menos densas y salinas, de las aguas de las profundidades, más frías, densas 
y salinas. 
 
Cardio 
A los ejercicios cardiovasculares se les conoce como cardio, estos 
incrementan el ritmo cardiaco para el transporte de oxígeno a los órganos, 
ocasionando un mayor uso de energía, lo que lleva una mayor pérdida de 
calorías y un aumento en la temperatura corporal. 
 
Las Estufas Eléctricas 
Son aparatos que funcionan gracias al efecto Joule (disipación de la 
energía al pasar corriente eléctrica por un conductor) y transmiten el calor 
por medio de radiación o convección. 
Las estufas eléctricas convierten el 100% del consumo en electricidad, así es 
como funcionan la mayoría de los calentadores: una corriente pasa a través 
de un cable que proporciona resistencia eléctrica. Esta resistencia convierte 
toda la energía eléctrica en calor. Toda la energía que entra en el 
calentador se convierte en energía térmica. 
Equilibrio Térmico A Lo Largo Del Bañó 
Cuando una persona sale de bañarse, tiene un relativo frío porque el cuerpo 
había entrado en equilibrio con el agua caliente, y ahora deberá entrar en 
equilibrio con el ambiente. 
 
Glaciares 
La permanencia de los glaciares en los mares y en los polos es un caso 
particular de equilibrio térmico. Precisamente, las alertas respecto al 
calentamiento global tienen mucho que ver con un aumento de la 
temperatura de los mares, y entonces un equilibrio térmico donde gran 
parte de ese hielo se derrita. 
 
Hielo En Un Vaso Con Agua 
Cuando se coloca un cubo de hielo en un vaso de agua, también se 
produce un equilibrio térmico. La única diferencia es que el equilibrio implica 
un cambio de estado, porque atraviesa los 100°C donde el agua pasa de 
sólido a líquido, esto se debe porque el hielo debe absorber la energía de 
su entorno, en este caso sería el agua. 
 
Diferentes Cantidades De Helado, Significan Un Diferente Equilibrio Térmico 
Un bote con un litro de helado se derretirá más lento que otro con medio 
litro del mismo helado. Esto se produce por la ecuación en la que la masa 
es condicionante de las características del equilibrio térmico. 
 
 
Conclusión 
Podríamos referirnos al calor, como la energía que se transfiere de un cuerpo 
a otro estando en contacto, y que no debemos de confundirlo con el 
termino temperatura, ya que este ultimo hace referencia a la medida de la 
energía molecular media. 
El calor es en realidad energía cinética o en movimiento de moléculas. Es 
responsable de dilatar los cuerpos y contraerlos, el de mantener un equilibrio 
térmico en nuestra atmósfera y nuestro cuerpo, gracias a el existe la 
fotosíntesis, el ciclo del agua, entre otras cosas. 
Simplemente sinel calor, la Tierra y la vida desaparecerían, inclusive, 
también desaparearía por completo el universo, porque el calor fue de lo 
que se formo y por el calor por lo que este se está moviendo. 
El calor especifico estando a una misma temperatura, no es la misma en 
todos los materiales, debido a sus distintas capacidades de almacenar y 
absorber energía interna, comprender esto nos facilitaría la vida a la hora 
de estar calentando algo como comida, ya que de este modo sabremos 
con que materiales podríamos legar a conseguir que se caliente en un 
menor tiempo que otros. 
Es importante recordar que cuando la variación de la temperatura es 
pequeña, el calor especifico el constante, pero cuando la temperatura 
tiene una variación mayor, el calor especifico variara bastante. Por esta 
razón cuando se define, por ejemplo, la caloría como unidad de calor, se 
dice que esta es la cantidad de calor que se necesita para suministrar a un 
gramo de masa para elevar su temperatura. El calor especifico también 
puede variar según las condiciones en las que entra el calor al sistema, 
pudiendo tener niveles mayores o menores. 
El equilibrio térmico es aquel que se establece entre las sustancias en 
contacto térmico por la transferencia de energía. Esta ley es de gran 
importancia porque permitió definir a la temperatura como una propiedad 
termodinámica y no en función de las propiedades de una sustancia.