que es el calor y como se produce
Los contenidos de esta Unidad Didáctica tratan sobre los fenómenos térmicos y caloríficos más elementales, definiendo los conceptos fundamentales que permiten describir tanto correctamente a estos fenómenos como realizar predicciones cuantitativas acerca de su desarrollo.
OBJETIVOS
Expresa la diferencia de los conceptos de Calor y temperatura
Explica el funcionamiento de un termómetro. Relaciona el efecto que tiene el intercambio de calor en la temperatura o el estado de agregación de los cuerpos en los fenómenos físicos.
Explica las nociones científicas que sustentan las leyes de los gases para resolver problemas cotidianos
Plantea supuestos sobre los fenómenos de su entorno con base en la consulta de diversas fuentes
Expresa y comunica
Piensa crítica y reflexivamenteAprende en forma autónoma
Trabaja en forma colaborativa
El Universo está hecho de materia y energía. La materia está compuesta de átomos y moléculas (que son grupos de átomos) y la energía hace que los átomos y las moléculas estén en constante movimiento - rotando alrededor de sí mismas, vibrando o chocándose unas con otras. El movimiento de los átomos y moléculas crea una forma deenergía llamada calor o energía térmica, que está presente en todo tipo de materia. Incluso en los vacios más fríos de espacio hay materia que posee calor, muy pequeño pero medible.
La energía puede presentarse de muy diferentes formas y pude cambiar de una a otra. Muchos tipos de energía pueden convertirse en calor. La energía electromagnética (luz), la electrostática (o eléctrica), la mecánica,la química, la nuclear, el sonido y la térmica, pueden calentar una sustancia haciendo que se incremente la velocidad de sus moléculas. Si ponemos energía en un sistema éste se calienta, si quitamos energía se enfría. Por ejemplo, si estamos fríos podríamos ponernos a saltar para entrar en calor.
Estos son algunos algunos ejemplos de los diferentes tipos de energía que pueden convertirse enenergía térmica (calor).
(1) La energía mecánica se convierte en energía térmica siempre que botamos una pelota. Cada vez que la pelota rebota en el suelo parte de la energía de su movimiento (energía cinética) se convierte en calor, haciendo que la pelota cada vez rebote menos.
(2)
Imagen térmica infrarroja de una pelota de tenis antes (izquierda) y después (derecha) de ser golpeada por laraqueta.
Imagen cortesía de K.-P. Möllmann y M. Vollmer, Universidad de Ciencias Aplicadas, Brandenburg/Germany
(2) La energía térmica puede ser transferida de unos objetos a otros haciendo que se calienten. Cuando calentamos agua en una cazuela, el calor de la estufa hace que las moléculas de la cazuela empiecen a vibrar más deprisa, haciendo que la cazuela se caliente. El calor de la cazuelahace a su vez que las moléculas de agua se muevan más deprisa calentándose. Por lo tanto cuando calentamos algo no estamos más que incrementando la velocidad de sus moléculas.
(3) La energía eléctrica se convierte en energía térmica cuando usamos estufas eléctricas, tostadores o bombillas.
(4) Nuestros cuerpos convierten la energía química de los alimentos que comemos en calor.
(5) La luz delSol se convierte en calor y hace que la superficie de la Tierra esté caliente.
Existen muchos otros ejemplos. ¿Puedes pensar en algún otro?
Cuanta más energía se mete en un sistema, más activas se ponen sus moléculas. Cuanto más rápidas se mueven las moléculas, más energía térmica o calor producen. La cantidad de calor en una sustancia está determinada por qué tan rápido se mueven susmoléculas, que a su vez depende de cuánta energía tiene el sistema.
A pesar de que las moléculas son demasiado pequeñas para ser vistas, podemos detectar y medir su movimiento.
EXPERIMENTO:
Para hacer este experimento necesitamos dos recipientes tranparentes de agua y colorante alimenticio. Llene un recipiente de agua caliente y otro de agua fría (con la misma cantidad de agua). Cuando el agua...
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