Conceptos Clave de Calor, Energía y Temperatura

Conceptos Fundamentales de Calor y Energía

Calor

Es la cantidad de energía que se transfiere en ese proceso. Si dos cuerpos participan, uno aumenta su energía interna y el otro la disminuye. Nota: No siempre que se aplique calor a un cuerpo, este va a cambiar su temperatura.

Energía Interna

Es toda la cantidad de energía que se encuentra en las partículas microscópicas que la constituyen. Estas pueden estar moviéndose, oscilando, rotando, etc.

Regulación de Temperatura Corporal

Los seres humanos y muchos animales son capaces de mantener casi constante su temperatura corporal, a pesar de los cambios en la temperatura exterior o del incremento de la energía interna (debido, por ejemplo, a intensa actividad física).

Formas de regular la temperatura:

• Perder calor en la superficie de la piel (por evaporación de la transpiración).
• Aumentar la producción de calor (a través del incremento de la actividad muscular involuntaria, como temblores y escalofríos).

Se puede medir la variación de temperatura interna de un cuerpo con instrumentos que indican zonas rojas (mayor temperatura) y zonas azules (menor temperatura).

Unidades de Medida del Calor

Caloría (Cal)

Es una de las unidades para medir el calor. Su valor es la cantidad de calor que hay que entregarle a un gramo de agua para aumentar su temperatura en 1°C. Para cualquier otra sustancia, varía según la sustancia de que se trate.

Calor Específico

El calor específico de una sustancia es la cantidad de calor necesario para elevar 1°C la temperatura de un gramo de esa sustancia.

• Una sustancia tiene calor específico grande si al proporcionar calor, su temperatura aumenta poco.
• Tiene calor específico chico si al suministrarle calor, su temperatura aumenta mucho.

Transferencia de Calor

Es el paso de la energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. El cuerpo de mayor estado térmico le cede calor al de menor estado térmico.

El calor se transmite por:

Conducción (entre cuerpos sólidos en contacto)

Es el transporte de calor a través de una sustancia y tiene lugar cuando se ponen en contacto dos objetos sólidos a diferentes temperaturas (distintos estados térmicos). La conducción continúa hasta que los objetos alcanzan la misma temperatura (equilibrio térmico).

Convección (en fluidos: líquidos o gases)

Los fluidos al calentarse disminuyen su densidad y, al hacerse más livianos, ascienden hacia las regiones de flujo frío. El flujo frío (de mayor densidad) desciende y ocupa el lugar del fluido caliente que ascendió. Este ciclo da lugar a una continua circulación (corrientes convectivas) del calor hacia las regiones frías.

Radiación

Transfiere calor y no precisa del contacto entre la fuente de calor y el receptor. No se produce intercambio de masa y no se necesita ningún medio material para que se transmita.

Efecto Invernadero

Es el proceso por el cual se retiene en la atmósfera una parte del calor que la Tierra refleja. Este calor se propaga por la radiación.