Conceptos básicos de temperatura y presión en física

¿Qué es la temperatura?

Puede considerarse temperatura como una descripción del nivel de calor, mientras que puede considerarse el calor como la energía en la forma de moléculas en movimiento.

Caloría

Se define como la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de 1 gr de agua 1ºC.

Frigoria

Como la cantidad de calor que le quitamos a un gramo de agua para bajar su temperatura 1ºC.

Transferencia de calor

Puede explicarse la transferencia de calor por conducción como la transferencia de energía entre molécula y otra. A medida que una molécula se mueve más rápido, hace que otras hagan lo mismo.

Transferencia por conducción

Se utiliza en muchas aplicaciones de transferencia de calor cotidianas. El calor se transfiere por conducción desde el quemador eléctrico caliente de la cocina al cazo que contiene el agua. Después se transfiere también por conducción al propio agua.

Transferencia por convección

Se emplea para mover el calor de un punto a otro. Cuando se mueve el calor este es normalmente transferido a alguna sustancia que sea fácilmente desplazable tal como aire o agua.

Transferencia por radiación

Resulta sencilla de explicar utilizando el sol como ejemplo de fuente calórica. El sol está situado a unos 150 millones de km de la superficie de la tierra a pesar de lo cual podemos notar su intensidad. El calor transferido por radiación viaja a través del espacio sin calentar este y es absorbido por los primero objetos sólidos que encuentra.

Tipos de estados:

Sólido:

Se arreglan en un enlace tridimensional que se repite por todo el sólido. Debido a las pequeñas distancias intermoleculares las fuerzas de atracción entre las moléculas son muy grandes y las mantienen en posiciones fijas dentro del sólido.

Líquido

Es parecido al de la fase sólida excepto es que las moléculas ya no mantienen posiciones fijas entre sí y pueden rotar y trasladarse libremente.

Gaseoso:

Las moléculas están bastante apartadas unas de otras y no hay un orden molecular. Las fuerzas moleculares son muy pequeñas. Las moléculas en fase gaseosas tienen un nivel de energía considerablemente masyor en la fase líquida o sólida.

Presión atmosférica:

La presión atmosférica es el peso de la columna de aire que hay sobre cualquier punto o lugar de la tierra y es por tanto el peso por unidad de superficie. Cuanto mayor es la altura, menor es la presión atmosférica y cuanto menor es la altura y más se acerque a nivel del mar, mayor será la presión.

Presión manométrica

La presión manométrica corresponde al valor que se puede leer directamente en un manómetro o en un transmisor de presión. También es denominada presión relativa porque la lectura que hace el manómetro parte de considerar como valor cero la presión atmosférica existente en el lugar de medición. Debido a esto, el valor que se ve en la pantalla o en la esfera del manómetro corresponde a la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica.

Presión absoluta

El concepto de presión absoluta se aplica al valor de presión referido al cero absoluto o vacío. Este valor indica la presión total a la que está sometido un cuerpo o sistema, considerando el total de las presiones que actúan sobre él.

Relación entre la presión y la temperatura

Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante. La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura: Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión. Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

¿Qué es un refrigerante?

Es una sustancia que actúa como agente de enfriamiento, con propiedades especiales de punto de evaporación y condensación. Mediante cambios de presión y temperatura absorben calor en un lugar y lo disipa en otro mediante un cambio de líquido a gas y viceversa.

Temperatura de saturación

La temperatura a la cual un fluido cambia de la fase líquida a la fase de vapor o a la inversa, de la fase de vapor a la fase líquida, se le llama temperatura de saturación.

Líquido saturado

Cuando se eleva la temperatura de un líquido a punto tal que cualquier calor adicional que se le aplique hace que parte del líquido se convierta en vapor se dice que el líquido está saturado. En esas condiciones de la temperatura del líquido se llama temperatura de saturación.

Vapor saturado

Un vapor saturado puede definirse como un vapor a una temperatura tal que cualquier enfriamiento que se aplique al vapor hará que parte de este se condense y pase al estado líquido.