Documento 738160

CENTRO ESCOLAR “NEMESIA LUNA”
CIENCIA, SALUD Y MEDIO AMBIENTE
Prof. José Miguel Molina Morales
PRIMER TRIMESTRE
Noveno grado Sección:___
Nombre del alumno: _______________________________________No.______
GUIA DE CLASES No 1
UNIDAD No 2: El calor como energía.
Objetivo
✓ Experimentar y describir con interés los efectos del calor en los cuerpos sólidos,
observando y analizando los distintitos tipos de dilatación, que les ayude a explicar la
transferencia de calor entre distintos objetos en la vida cotidiana.
¿Qué es el calor?
El calor es parte de nuestra vida diaria, comenzando desde la temperatura de nuestro
cuerpo, hasta los fenómenos de la naturaleza que suceden día a día.
El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si agregamos calor, la
temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye. Las temperaturas más
altas aparecen cuando las moléculas se están moviendo con mayor energía.
El calor es energía. La temperatura es una medida de esa energía.
Si tomamos dos objetos que tienen la misma temperatura y los ponemos en contacto, no
habrá transferencia de energía entre ellos porque la energía media de las partículas en cada
objeto es la misma. Pero si la temperatura de uno de los objetos es mayor que la otra, habrá
una transferencia de energía del objeto más caliente al objeto más frío hasta que los dos
alcancen la misma temperatura. Por eso, cuando no quieres el agua completamente fría, le
agregas un poquito de agua caliente, para dejarla templada, como a ti te gusta.
El calor depende de la velocidad de las partículas, de la cantidad de ellas, de su tamaño y de
la clase de moléculas.
Dos gases idénticos tienen diferentes temperaturas y están separados por una barrera
aislante. El gas más caliente posee moléculas con mayor energía cinética que las moléculas
del gas con menor temperatura.
Cuando se mezclan, alcanzan una temperatura de equilibrio que no es ninguna de las
temperaturas que tenían.
El calor fluye del gas más caliente al más frío hasta que los dos gases igualan la energía
cinética de sus moléculas.
Gas a temperatura baja, con
una energía cinética media
reducida
Barrera
Se retira la barrera
Gas a temperatura alta, con
una energía cinética media
elevada reducida
Los gases se mezclan: ahora ambos tienen la misma energía cinética media y están a la
misma temperatura (temperatura de equilibrio)
¿Caliente ó frío?
La clasificación de una sustancia como fría, tibia o caliente, es algo muy subjetivo, ya que
generalmente utilizamos el sentido del tacto para hacer nuestra clasificación, y éste podría
variar de una persona a otra.
El calor siempre viaja del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura; este
principio conocido con el nombre de equilibrio térmico busca igualar las temperaturas de
los cuerpos y es utilizado por muchos sistemas de refrigeración con el fin de regular la
temperatura, como por ejemplo el refrigerador o el aire acondicionado.
Los términos de temperatura y calor, aunque relacionados entre sí, se refieren a conceptos
diferentes: la temperatura es la propiedad de un cuerpo que se relaciona con la transferencia
de calor de un cuerpo a otro; y el calor es un flujo de energía entre dos cuerpos a diferentes
temperaturas.
El siguiente ejemplo te dejará más clara esta diferencia: cuando encendemos un fósforo, se
logra una alta temperatura pero hay un bajo contenido calórico.
Una olla con 10 litros de agua tibia tiene baja temperatura y un gran contenido calórico.
La temperatura es independiente de la cantidad de sustancia, el calor en cambio depende de
la masa (por eso el agua de la olla tiene más calor que el fósforo), de la temperatura y del
tipo de sustancia.
La mayor fuente natural de energía en forma de luz y calor en la Tierra es el Sol, y durante
el día y durante la noche, la Luna, que la recibe del Sol y la refleja a la Tierra.
El ser humano ha creado fuentes artificiales de calor, como las lámparas, la calefacción, las
cocinas eléctricas, etc.
Transferencia de calor
La transferencia de calor es el proceso por el que se intercambia energía en forma de calor
entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta
temperatura.
Piensa: ¿Qué ocurre si en una olla con agua a 8 º C introducimos un huevo cocido
que está a 80 ºC?
Lógicamente, el huevo se enfría y el agua se calienta. Al cabo de un rato, el huevo y el agua
tienen la misma temperatura: decimos que han alcanzado el equilibrio térmico.
El huevo ha perdido energía y el agua la ha ganado. Siempre que se pone en contacto un
cuerpo caliente y uno frío, pasa energía desde el caliente al frío. Este paso de energía se
llama calor.
Existen tres formas de transferencia de calor que son:
a) conducción,
b) convección y
c) radiación.
 Conducción: Si las asas de una cacerola que está al fuego son de metal y las
tocamos sin protección, nos quemamos. Sin embargo, esto no ocurre cuando las
asas son de plástico o de madera. El calor se propaga rápidamente a través del
metal. Esta forma de propagación del calor se llama conducción.
En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se
calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el
calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en su
totalidad el mecanismo exacto de la conducción del calor en los sólidos, pero se cree
que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energía
cuando existe una diferencia de temperatura
 Convección Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o
un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento
transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección.
El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su
densidad (masa por unidad de volumen) suele disminuir, y el fluido más caliente y menos
denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende.
Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del
fluido, se denomina convección natural. La propagación por convección se da principal _
mente en líquidos y gases.

Radiación: La radiación es la tercera forma en que el calor puede transmitirse.
Todos los cuerpos emiten y absorben calor en forma de radiación. En general,
cuanto mayor es la temperatura, mayor será también la energía radiante emitida.
Una gran parte de la energía de la Tierra proviene de la radiación solar. Una
superficie que absorbe bien la radiación que incide sobre ella se observa de color
negro. Al contrario, una superficie que se percibe como blanca es aquella que no
absorbe casi nada de la radiación que recibe.
La radiación utiliza las ondas electromagnéticas (infrarrojas), para transmitir calor y
no necesitan un medio físico para propagarse, es decir, que las sustancias o los
cuerpos no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separados por un
vacío. Estas ondas están compuestas por fotones (paquetes de energía) que hacen
que existan cambios de temperaturas, debido a la capacidad de los cuerpos de
absorber y emitir energía.
Actividad
Copia y responde la siguiente pregunta en tu cuaderno
a)
¿Por qué la temperatura en el interior de un carro negro es mucho mayor que
en el interior de un vehículo blanco? Antes de responder, observa los datos
siguientes:
Temperaturas (ºC) en el interior de un vehículo [ TExterior = 27ºC ]
Según su color, velocidad y estado de las ventanillas
Parado (ventanillas cerradas)
Moviéndose a 100 km/h (ventanillas cerradas)
Moviéndose a 100 km/h (ventanillas abiertas)
Blanco
Negro
36
31
25
57
43
34
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