Que Diferencia Hay entre Calor y Temperatura
Que Diferencia Hay entre Calor y Temperatura
El calor es una forma de energía. Se mide en julios.
El calor es la transferencia de energía cinética de un medio u objeto a otro, o de una fuente de energía a un medio u objeto. Esta transferencia de energía puede ocurrir de tres formas:
- Radiación,
- Conducción y
- Convección.
El calor por radiación: Un ejemplo de calor por radiación es el efecto de la energía infrarroja ( IR ) cuando golpea una superficie.
IR es un campo electromagnético capaz de transferir energía desde una fuente, como una chimenea, a un destino, como las superficies dentro de una habitación.
La radiación no requiere un medio intermedio; puede ocurrir a través del vacío. Es responsable del calentamiento de la Tierra por el sol.
El calor por conducción: tiene lugar cuando dos medios materiales u objetos están en contacto directo y la temperatura de uno es más alta que la temperatura del otro.
Las temperaturas tienden a igualarse; por tanto, la conducción de calor consiste en una transferencia de energía cinética del medio más caliente al más frío.
Un ejemplo es la inmersión de un cuerpo humano frío en un baño caliente.
El calor por convección: ocurre cuando el movimiento de un líquido o gas transporta energía desde una región más cálida a una región más fría.
Un buen ejemplo de convección es la tendencia del aire caliente a subir y el aire frío a bajar, igualando la temperatura del aire dentro de una habitación que contiene una estufa caliente.
Se cree que la convección de calor (junto con la conducción) tiene lugar dentro de la Tierra, transfiriendo energía cinética desde el núcleo interno a través del núcleo externo y el manto hasta la corteza.
En esta situación, el núcleo externo y el manto se comportan como líquidos durante largos períodos de tiempo.
¿Y qué es la temperatura?
El términos más sencillo de describir a la temperatura es a la referencia de qué tan caliente o frío está algo.
Definición de temperatura
La temperatura mide la cantidad en que una cosa puede estar caliente o fría; pero, ¿qué tan caliente es el calor y qué tan frío es el frío?
Los términos caliente y frío no son términos muy científicos. Si realmente queremos especificar qué tan caliente o frío está algo, debemos usar la temperatura.
Por ejemplo, ¿qué tan caliente está el hierro fundido? Para responder a esa pregunta, un científico físico mediría la temperatura del metal líquido.
Usar la temperatura en lugar de palabras, como frío o calor, reduce la confusión.
La temperatura depende de la energía cinética de las partículas.
Toda la materia está compuesta de partículas, átomos o moléculas, que están en constante movimiento.
Debido a que las partículas están en movimiento, tienen energía cinética.
Cuanto más rápido se mueven las partículas, más energía cinética tienen.
¿Qué tiene que ver la temperatura con la energía cinética?
Bueno, como se describe en esta figura, cuanta más energía cinética tienen las partículas de un objeto, mayor es la temperatura del objeto.
La temperatura es una medida promedio. Las partículas de materia se mueven constantemente, pero no todas se mueven a la misma velocidad y en la misma dirección todo el tiempo. Como podemos ver en esta figura, el movimiento de las partículas es aleatorio.
Las partículas de materia de un objeto se mueven en diferentes direcciones y algunas partículas se mueven más rápido que otras.
Como resultado, algunas partículas tienen más energía cinética que otras. Entonces,
¿Qué determina la temperatura de un objeto?
La temperatura de un objeto es la mejor aproximación de la energía cinética de las partículas. Cuando medimos la temperatura de un objeto, medimos la energía cinética promedio de las partículas en el objeto.
Cuanto más alta es la temperatura, más rápido se mueven las moléculas de la sustancia, en promedio.
Los tintes se esparcen más rápidamente por el agua caliente que por el agua fría. Esto se debe al aumento del movimiento de las moléculas.
La temperatura no tiene que ver con la cantidad de moléculas involucradas. En determinadas condiciones, las temperaturas de las muestras de 10 ml y 100 ml de agua hirviendo son iguales.
Esto significa que la energía cinética promedio de las moléculas es la misma para las dos cantidades diferentes de agua.
La temperatura del agua en la taza y en la tetera es la misma.
Medición de temperatura
Dado que las moléculas son tan pequeñas, debe utilizar un método indirecto para medir la energía cinética de las moléculas de una sustancia.
A medida que se agrega calor a una sustancia, las moléculas se mueven más rápidamente. Este aumento de movimiento provoca un pequeño aumento en el volumen o la cantidad de espacio que ocupan la mayoría de los materiales.
Hay dispositivos que utilizan la expansión de una sustancia para dar una medida indirecta de temperatura. Estos dispositivos se denominan termómetros .
Hay muchos tipos de termómetros. Muchos termómetros son tubos de vidrio delgados llenos de un líquido.
El mercurio y el alcohol se usan a menudo en termómetros porque permanecen líquidos en un amplio rango de temperatura. Un cambio de temperatura provoca un pequeño cambio en el volumen del líquido.
Sin embargo, este efecto se magnifica cuando el líquido se expande en el tubo muy delgado del termómetro.
Algunos termómetros implican el uso de tiras bimetálicas. En tales termómetros, las tiras hechas de dos metales diferentes se unen o pegan entre sí.
Debido a que los metales se expanden a diferentes velocidades, la tira combinada se dobla en una determinada dirección cuando se calienta.
Cuando se enfría, se dobla en la dirección opuesta. La siguiente figura muestra una tira bimetálica utilizada como termostato. Un termostato es un dispositivo que se utiliza para controlar los sistemas de calefacción y refrigeración.
Algunos termómetros, que se utilizan a menudo en el exterior de los acuarios, contienen cristales líquidos que cambian de color según la temperatura. A medida que aumenta la temperatura, las moléculas del cristal líquido chocan cada vez más entre sí.
Esto provoca un cambio en la estructura de los cristales, lo que a su vez afecta su color. Estos termómetros pueden determinar con precisión la temperatura entre 65 F y 85 F.
Un termómetro sin marcas, ni graduaciones, no te sería de mucha utilidad. Un termómetro se calibra marcando dos puntos fijos. El espacio entre estos puntos fijos se divide en divisiones llamadas grados . Los grados se utilizan para indicar la temperatura. Hay tres tipos de escalas de temperatura que se utilizan comúnmente en la actualidad: Celsius, Fahrenheit y Kelvin. Estamos acostumbrados a expresar la temperatura con grados Fahrenheit (F). Los científicos suelen utilizar grados Celsius (C), pero Kelvin (K) es la unidad SI para la temperatura.
Los termómetros pueden medir la temperatura debido a la expansión térmica. La expansión térmica es el aumento de volumen de una sustancia debido a un aumento de temperatura. A medida que una sustancia se calienta, sus partículas se mueven más rápido. Las partículas en sí mismas no se expanden; simplemente se extienden para que toda la sustancia se expanda. Diferentes sustancias se expanden en diferentes cantidades para un cambio de temperatura dado. Cuando inserta un termómetro en una sustancia caliente, el líquido dentro del termómetro se expande y sube. Mides la temperatura de una sustancia midiendo la expansión del líquido en el termómetro.
Comparación de Fahrenheit y Celsius
comparando f y c