Calor e Temperatura Traducido e adaptado por Xacobo de Toro da presentación “Calor y Tª” elaborada polo Dpto. Ciencias de la Naturaleza I.E.S. Suel - Fuengirola 1

A enerxía térmica Experimenta Se pos a quentar un cazo con auga no lume, que acontece ca Tª? Se espolvoreas unha substancia finamente pulverizada sobre a auga, que acontece a medida que ésta se quenta? Que acontece co movemento das moléculas de auga cando aumenta a súa temperatura? 2

Estado sólido Estado líquido Estado gaseoso Para comprender mellor qué é a calor e a temperatura, lembra o que estudaches en 1º da E.S.O. sobre a TEORÍA CINÉTICA e os Estados de Agregación da materia: As partículas están moi xuntas, unidas, e vibran un pouco, pero non se desprazan. As partículas están algo separadas, menos unidas, con máis liberdade de movemento. As partículas están moi separadas e non deixan de moverse apresa. Aumento da temperatura Maior temperatura Menor temperatura 3

Lembra o visto este curso sobre os corpos materiais que se moven: teñen ENERXÍA CINÉTICA Aumento da Temperatura Maior Temperatura Menor Temperatura Aumento da Enerxía Cinética Menor E. Cinética Maior E. Cinética Como ves, hay unha relación entre a Temperatura e o Movemento das partículas (átomos e moléculas) que constitúen as substancias. 4

“ENERXÍA TÉRMICA” é a enerxía cinética dos átomos e moléculas. Que é a Enerxía Térmica? 5

A temperatura A medida que aumenta a temperatura dun corpo,o movemento das partículas faise máis evidente. Cuando notamos que algo está a unha alta Tª, en realidade o que estamos notando é que os seus átomos e moléculas móvense máis a presa. 6

A temperatura A temperatura é a medida da enerxía térmica dunha substancia. A temperatura mídese cun instrumento chamado termómetro TERMÓMETRO 7

TERMÓMETRO Sabes qué é a dilatación? Queres saber cómo funciona un termómetro? 8

Partículas máis separadas, movéndose más apresa Menor volume Aumento da Temperatura Maior volume Cando quencemos un corpo material, este SE DILATA, é dicir, aumenta o seu volume. A dilatación débese a que as partículas se separan: Partículas máis xuntas O líquido do termómetro dilátase e sube polo interior do tubo Dilatación 9

Xuntas de dilatación Coas xuntas poden dilatarse sen problemas. Cando fai calor as paredes dilátanse. Cando arrefría, contráense. Por iso existen as “xuntas de dilatación” 10

Xuntas na ponte da autovía ó paso polo Eume Foto de pedri-top 11

Tipos de termómetros Termómetros clínicos Termómetros ambientais De mercurio Dixital De alcol Dixital De agulla 12

Termómetros clínicos de mercurio Serven para ver se temos febre Fío de mercurio Estreitamento Bulbo Ao arrefriarse rompe o fío de mercurio polo estreitamento, manténdose invariable a lectura (o que marca). Por iso hai que axitar estes termómetros antes de cada uso. Os termómetros clínicos dixitais están substituíndo aos de mercurio. Teñen un sensor que se dilata. A temperatura aparece nunha pantalla. sensor 13

Termómetros ambientais de alcol Serven para medir a temperatura do aire. Fío de alcol Bulbo Son ideais para temperaturas extremas, en especial as temperaturas moi baixas, pois o punto de fusión é moi baixo: -114ºC (a isa temperatura conxélase). O alcohol empregado é tintado para facilitar a lectura de temperaturas (o alcol puro é transparente e non se vería ben). Os termómetros ambientais dixitais están sustituíndo ós de alcol. 14

Dase o valor 0 á Tª de conxelación da agua e o valor 100 á Tª de ebulición da auga (ámbajas medidas cunha presión normal), e dividindo a escala resultante en 100 partes iguais, cada unha delas definida como 1 grado Celsius. O grado Celsius, denominado tamén grado centígrado, representado como °C, é a unidade creada por Anders Celsius. Anders Celsius 1701-1744 Escala centígrada ou Celsius Dividamos isto en cen partes iguais !! As escalas de Tª 15

Fai clic para saber cál pode ser a temperatura máis baixa que pode existir… A – 273ºC os átomos e moléculas deixan de moverse por completo. Non pode haber unha temperatura máis baixa que -273ºC porque as partículas non poden vibrar menos. 16

As escalas de Temperatura Escala Kelvin ou absoluta Cero absoluto Por enriba de 0 K As partículas deixan de moverse por completo. Lord Kelvin (1824-1907) Non poden existir a unha temperatura por embaixo de 0 K !! 17

As escalas de temperatura Na escala Kelvin, a temperatura de conxelación da auga é de 273 K, polo que 0ºC = 273 K As divisións de esta escala son iguais que as da escala Celsius, polo tanto, a temperatura de ebulición da auga será: 100ºC = 373 K De aquí se desprende que: Para convertir grados centígrados en kelvin, hai que sumar 273 T (K) = t (ºC) + 273 18

Cando dous sistemas ou corpos en desequilibrio térmico entran en contacto, o de maior temperatura transfire enerxía térmica ó de menor temperatura ata conseguir o equilibrio térmico. A calor é a transferencia de enerxía dende un corpo que se atopa a maior temperatura a outro de menor temperatura. Equilibrio térmico Maior Tª Menor Tª Mesma Tª 19

A calor sempre se transfire desde o corpo de maior temperatura ó de menor temperatura, independentemente dos seus tamaños relativos. . Equilibrio térmico A calor transfírese desde o cravo, que está a maior temperatura, á auga, que está a menor temperatura. Se metes un cravo quente en moita auga fría, o cravo arrefríase. Isto é porque a enerxía cinética media (e non a total) dos átomos do cravo é maior ca das moléculas da auga. Auga fría A auga gañou E. Térmica Cravo quente O cravo arrefríase Vemos evaporarse auga porque ésta gaña enerxía térmica 20

Je, je! Di caprio ten as horas contadas!, comezou a transferir enerxía á auga en forma de calor. Na auga esta transferencia é maís rápida (é mellor condutora) que no aire. Só parará ata acadar o equilibrio térmico ós 6º C que tiña a auga aquela noite 21

A calor mídese en unidades de enerxía. Por tanto, no sistema internacional a unidade é o xulio (J) . Equilibrio térmico Unidades de medida da calor Con frecuencia úsanse múltiplos do xulio, como o Kiloxulio (kJ) Outra unidade tradicional (antiga) para medir a calor é a caloría (cal). Ás veces vemos Cal, equivalendo a 1000cal 1 cal = 4,184 J Telas visto nas etiquetas dos alimentos! 22

¿Cómo se transfíre ou transmíte a calor? CONDUCCIÓN CONVECCIÓN RADIACIÓN De tres xeitos distintos: 23

¿Cómo se transfiere o transmite el calor? CONDUCIÓN Se quentas unha varilla de metal por un extremo, ó rato notarás cómo se quence polo extremo oposto. O proceso polo que se transmite calor dun punto a outro dun sólido denomínase condución. ¡Coidado con queimarte!. Os metais son moi bos condutores térmicos. 24

¿Cómo se transfire ou transmite a calor? CONDUCIÓN Así prodúcese a condución Os átomos móvense máis apresa e chocan cos átomos veciños, transmitíndolles enerxía. A enerxía térmica transmítese ó outro extremo Na condución transmítese enerxía térmica, pero non materia 25

CONDUCIÓN ¿E por qué te queimas se quentas unha variña de cobre e non te queimas cun paiño de madeira? Porque a madeira é un condutor térmico moi malo,é dicir, é un AILLANTE TÉRMICO Cada substancia ou material (madeira, metal, seixo, auga…) teñen a súa propia conductividade térmica. Cobre: conductor térmico Madera: aislante térmico 26

Os aillantes térmicos son aquelas substancias que transmiten lentamente a enerxía térmica. CONDUCIÓN Cobre: condutor térmico Madeira: aillante térmico Os condutores térmicos son aquelas substancias que transmiten rápidamente a enerxía térmica. 27

Equilibrio térmico CONDUCIÓN 28

O neopreno é un aillante pois no tecido hai moitísimas burbullas de aire que impiden que escape a calor, como podemos ver na foto da cámara térmica . 29

Na convección transmítese enerxía térmica mediante o transporte de materia. Equilibrio térmico CONVECCIÓN A convección é o proceso polo que se transfire enerxía térmica dun punto a outro dun fluido (líquido ou gas) polo movemento do propio fluído. Estas frechas indican as CORRENTES DE CONVECCIÓN, que é fluído movéndose: 30

RADIACIÓN Se pos un termómetro xunto a unha lámpada, a temperatura se eleva. O aire é moi mal condutor da calor (é bastante aillante en comparación con outras substancias)… entón… Como chegou tan rápido a enerxía térmica ó bulbo do termómetro? … Polo aire?... Experimento 1 31

Se ponse un termómetro no baleiro (sen aire) xunto a unha lámpada, a temperatura elévase. Isto demostra que non fai falla aire (materia) para que se transfira enerxía térmica. Experimento 2 RADIACIÓN A radiación é o proceso polo que os corpos emiten enerxía que pode propagarse polo baleiro. 32

RADIACIÓN Por iso nos chega Enerxía Térmica do Sol: non hai aire, senón baleiro, entre o noso planeta e o Sol. Lembra: non fai falla aire nin outra materia para que unha radiación se propague. Pero a Enerxía Térmica non é a única forma de Radiación que existe… fai click para saber máis… 33

LUZ VISIBLE RADIACIÓNS NON VISIBLES RADIACIÓNS NON VISIBLES Ondas de radio y TV Radiación Infravermella A enerxía que emiten os corpos por radiación denomínase ENERXÍA RADIANTE Radiación Ultravioleta Raios X Raios Gamma Radiación de microondas Menos enerXía MáIs enerXía Onda larga Onda cUrta Onda media Espectro da luz visible 34

Vemos a luz cos nosos ollos Percibimos a calor (radiación infravermella ) co nosa pel. Nun lume percibimos dous radiacións: Cunha fotografía iinfravermella podemos ver cómo este can emite calor. A nosa pel é capaz de percibir certas radiacións infravermellas como a sensación térmica de calor. 35

Todos os cuerpos absorben radiación, pero tamén reflexan parte dela. Unha camiseta branca reflexa bastante radiación Radiación reflejxda Unha camiseta negra absorbe bastante radiación 36

37

38