3. 1 La energía térmica
Experimenta
1. Si pones a calentar un cazo
con agua en el fuego, ¿qué
pasa con su temperatura?.
2. Si espolvoreas una sustancia
finamente pulverizada sobre el
agua, ¿qué sucede a medida
que esta se calienta?.
¿Qué ocurre con el
movimiento de las moléculas
de agua cuando aumenta su
temperatura?.

4. Para comprender mejor qué es el calor y la temperatura,
recuerda lo que estudiaste sobre la TEORÍA CINÉTICA y
los Estados de Agregación de la materia:
Menor temperatura Aumento de la temperatura Mayor temperatura
Las partículas Las partículas están Las partículas
están muy juntas, algo están muy
unidas, y vibran separadas, menos separadas y no
un poco, pero no unidas, con más de dejan de moverse
se desplazan. libertad de de prisa.
movimiento.

5. Recuerda, además, lo que hemos visto en este
curso sobre los cuerpos materiales que se
mueven: Estos tienen ENERGÍA CINÉTICA
Menor Temperatura Aumento de la Temperatura Mayor Temperatura
Menor E. Cinética Aumento de la Energía Cinética Mayor E. Cinética
Como ves, hay una relación entre la Temperatura y
e l Mo vimi e n t o d e las p a rt íc u la s ( á t o mos y
moléculas) que constituyen las sustancias.

6. ¿Y qué es la Energía Térmica?
Lo que llamamos
“ENERGÍA TÉRMICA” es en
realidad la energía cinética
de los átomos y moléculas.

7. ¿Qué es la temperatura?
Los átomos y moléculas no siempre se
mueven a la misma velocidad. Esto significa
que hay un rango de energía (energía de
movimiento) en las moléculas.
Por ejemplo en un gas las moléculas se
mueven en todas direcciones, aleatoriamente.
La temperatura no depende del número de
partículas ; sino que de su movimiento.

8. 2 LA TEMPERATURA
Cuando notamos que algo está a una alta temperatura,
en realidad lo que estamos notando es que sus átomos
y moléculas se mueven más deprisa.
A medida que aumenta la temperatura de un cuerpo, el
movimiento de las partículas se hace más evidente.

9. La temperatura es una medida del calor o energía
térmica de las partículas en una sustancia.
Como lo que medimos en sus movimiento medio, la
temperatura no depende del número de partículas
en un objeto y por lo tanto no depende de su
tamaño.
Por ejemplo, la temperatura de un cazo de agua
hirviendo es la misma que la temperatura de una olla
de agua hirviendo, a pesar de que la olla sea mucho
más grande y tenga millones y millones de
moléculas de agua más que el cazo.

10. LA TEMPERATURA
La temperatura es
la medida de la
energía térmica de
una sustancia.
La temperatura se
mide con un
instrumento
llamado
termómetro
TERMÓMETRO

11. La temperatura de un cuerpo
mide la cantidad de energía
interna que este posee.
La temperatura se
mide en grados

12. ¿Quieres
saber cómo
funciona un
termómetro?
¿Sabes qué es
la dilatación?
TERMÓMETRO

13. Cuando calentamos un cuerpo material, este SE DILATA, es
decir, aumenta su volumen.
La dilatación se debe a que las partículas se separan:
Menor Aumento de la Temperatura Mayor
volumen volumen
El líquido del
termómetro se
dilata y sube
por el interior
del tubo
Partículas Partículas más
más juntas separadas,
moviéndose
más deprisa

14. Juntas de dilatación
Cuando hace calor las
paredes se dilatan. Cuando
refresca se contraen.
Con las juntas
Por eso existen pueden dilatarse sin
las “juntas de problemas. La casa
dilatación” aguantará más años.

15. De alcohol
De mercurio Digital
Digital
De aguja

16. Sirven para ver si
tenemos fiebre.
Al enfriarse se rompe el
Hilo de mercurio hilo de mercurio por el
estrechamiento, mante
Estrechamiento niéndose invariable la
lectura (lo que marca).
Bulbo
Por eso hay que agitar
estos termómetros
antes de cada uso.
Los termómetros clínicos digitales
están sustituyendo a los de mercurio.
Tienen un sensor que se dilata. La
temperatura aparece en una pantalla.
sensor

17. Sirven para
medir la
Son ideales para temperatura
temperaturas extremas, en del aire.
especial las temperaturas
muy bajas, pues el punto de
fusión es muy bajo: -114ºC
(a esa temperatura se
congela). Hilo de alcohol
El alcohol se usa tintado
para facilitar la lectura de Bulbo
temperaturas (el alcohol
puro es transparente y no se
vería bien).
Los termómetros ambientales digitales
están sustituyendo a los de alcohol.

18. Escalas de temperatura
oF oC oK
El agua hierve a 212 100 373
Temperatura Ambiente 72 23 296
El agua se congela a 32 0 273
Cero Absoluto -460 -273 0

19. La escala más usada es la escala
Centígrada(ºC)1948. En honor a Anders
Celsius.
Corresponde al punto de congelación y
ebullición del agua.
La escala Fahrenheit (ºF): utilizada
principalmente en Estados unidos.
La escala Kelvin: creada por willians Thomson

20. El grado Celsius, Agua hirviendo
denominado también 100ºC
grado centígrado,
representado como
C, es la unidad
Anders Celsius creada por Anders Fusión del hielo
1701-1744 Celsius. 0ºC
Dividamos Se da el valor 0 a la temperatura
esto en
de congelación del agua y el
cien
partes valor 100 a la temperatura de
iguales. ebullición del agua (ambas
medidas con una presión
normal), y dividiendo la escala
resultante en 100 partes
iguales, cada una de ellas
definida como 1 grado Celsius.

21. Cuál puede ser la
temperatura más
baja que puede
existir…
No puede haber una
temperatura más
baja que -273ºC
porque las partículas
no pueden vibrar
menos.
A – 273ºC los
átomos y
moléculas
dejan de
moverse por
completo.

22. Cero absoluto Por encima de 0 K
Las partículas
dejan de moverse Lord
por completo. Kelvin
(1824-
No puede existir 1907)
una temperatura
por debajo de 0 K

23. En la escala Kelvin, la temperatura
de congelación del agua es de 273 K,
por lo que
0ºC = 273 K
Las divisiones de esta escala son
iguales que las de la escala
Celsius, por tanto, la temperatura
de ebullición del agua será:
100ºC = 373 K
De aquí se desprende que:
Para convertir grados
centígrados en kelvin, hay
que sumar 273
T (K) = t (ºC) + 273

24. Tabla de conversión
Conversión a Fórmula
de
Kelvin Celsius (ºC) ºC = ºK- 273
Celsius (ºc) Kelvin K = ºC + 273
Fahrenheit Celsius (ºC) ºC = (ºF – 32)/1,8
(ºF)

25. 3 Calor y equilibrio térmico
Cuando dos cuerpos o sistemas a distinta temperatura se
ponen en contacto acaban igualando su temperatura. Se
dice entonces que han alcanzado el equilibrio térmico.
Al cabo de un tiempo el café se habrá enfriado, igualando su
temperatura con la del ambiente.

26. Cuando dos sistemas o
cuerpos en desequilibrio
térmico entran en contacto,
el de mayor temperatura
transfiere energía térmica
al de menor temperatura
hasta conseguir el
equilibrio térmico.
El calor es la transferencia
de energía desde un
cuerpo que se halla a
mayor temperatura a otro
de menor temperatura.
Equilibrio térmico

27. Clavo caliente Vemos
evaporarse agua
porque ésta
gana energía El clavo se
térmica enfría
Agua fría El agua ha ganado E. Térmica
El calor se transfiere desde el clavo, que está a mayor temperatura, al
agua, que está a menor temperatura.
Si metes un clavo caliente en mucha agua fría, el clavo se enfría.
Esto es porque la energía cinética media (y no la total) de los
átomos del clavo es mayor que la de las moléculas de agua.
El calor siempre se transfiere desde el cuerpo de
mayor temperatura al de menor temperatura,
independientemente de sus tamaños relativos. .
Equilibrio térmico

28. ¿Qué es el calor?
Durante muchos años se creyó
que el calor era un componente
que impregnaba la materia.
Lo que ves a la derecha es una
manifestación del calor, una llama
El calor es un concepto que no se
puede ver, pero si se pueden
percibir los efectos del él.

29. El calor es una Energía que fluye de un cuerpo de
mayor temperatura a otro de menor temperatura.
El calor es energía en tránsito.
El cuerpo que cede calor , disminuye su
temperatura.
El cuerpo que recibe calor aumenta la temperatura
Hasta que ambos alcanzan el equilibrio térmico.

30. ¿Cómo viaja el calor?
La conducción tiene lugar cuando dos objetos a
diferentes temperaturas entran en contacto.
El calor fluye de mayor temperatura a menor
temperatura.
Algunas sustancias conducen el calor mejor que otras.
Los sólidos conducen mejor el calor que los líquidos y
gases.
Los metales son buenos conductores.

31. **Es una forma de energía asociada al movimiento de
los átomos, moléculas y otras partículas que forman la
materia.**
El calor puede ser generado por reacciones:
Químicas (como en la combustión)
Nucleares (como en la fusión nuclear de los átomos de
hidrógeno que tienen lugar en el interior del Sol)
Disipación electromagnética (como en los hornos de
microondas)
Disipación mecánica (fricción).
Su concepto está ligado al Principio Cero de la
Termodinámica, según el cual dos cuerpos en contacto
intercambian energía hasta que su temperatura se equilibre.

32. Flujo de calor entre dos gases
Dos gases idénticos a temperaturas diferentes están
separados por una barrera aislante.
El gas más caliente contiene moléculas con mayor energía
cinética media que las moléculas del gas más frío.
Cuando se juntan los gases, la mezcla alcanza una
temperatura de equilibrio situada entre las dos temperaturas
iniciales.
El calor fluye del gas más caliente al más frío hasta que la
energía cinética media de sus respectivas moléculas se
iguala.

34. Unidades de calor
• En las ciencias físicas, la cantidad de calor se expresa
en las mismas unidades que la energía y el trabajo, es
decir, en Jules. Otra unidad es la caloría, definida
como la cantidad de calor necesaria para elevar la
temperatura de 1 gramo de agua a 1 atmósfera de
presión.
• La energía mecánica puede convertirse en calor a
través del rozamiento, y el trabajo mecánico
necesario para producir 1 caloría se conoce como
equivalente mecánico del calor.

35. El calor se mide en unidades de energía. Por tanto, en
el sistema internacional su unidad es el julio (J) .
Con frecuencia se usan múltiplos del julio, como el Kilojulio (kJ)
Otra unidad tradicional (antigua) para
medir el calor es la caloría (cal)
1 cal = 4,184 J
Equilibrio térmico

36. 4 ¿Cómo se transfiere o transmite
el calor?
De tres formas distintas:

37. 4 ¿Cómo se transfiere o transmite
el calor?
Si calientas una varilla de
metal por un extremo, al rato
notarás cómo se calienta por
¡Cuidado con el extremo opuesto.
quemarte!. Los
metales son muy El proceso por el que se
buenos
transmite calor de un punto
conductores
térmicos. a otro de un sólido se
denomina conducción.

38. 4 ¿Cómo se transfiere o transmite
el calor?
En la conducción
se transmite
energía térmica,
pero no materia
Los átomos se mueven más deprisa y chocan con
los átomos vecinos, transmitiéndoles energía.
La energía térmica se transmite al otro extremo
Así se produce la conducción

39. Cada sustancia o
material la madera es
Porque
un conductor
(madera, metal, cuarz
Sustancia Conductividad o, agua…) tiene su malo, es
térmico muy
propia conductividad un
decir, es
¿Y por qué te quemas
térmica
AISLANTE
térmica.
si calientas una varilla
Plata 0,97
TÉRMICO
Cobre cobre y no te
de Cobre:
0,92
quemas con un palito conductor
Aluminio 0,49 térmico
de madera?
Acero 0,12
Latón 0,26
Plomo 0,083
Corcho 0,0001
Ladrillo 0,0015
Madera 0,0002 Madera:
aislante
Hielo 0,004 térmico
Vidrio 0,002

40. Sustancia Conductividad Los conductores
térmica térmicos son
Plata 0,97 aquellas
Cobre:
Cobre 0,92
conductor sustancias que
Aluminio 0,49 térmico transmiten
Acero 0,12 rápidamente la
Latón 0,26 energía térmica.
Plomo 0,083 Los aislantes
Corcho 0,0001 térmicos son
Ladrillo 0,0015 aquellas
Madera 0,0002 Madera: sustancias que
aislante
Hielo 0,004 térmico transmiten
Vidrio 0,002 lentamente la
energía térmica.

41. Sustancia Conductividad
térmica
Plata 0,97
Cobre 0,92
Aluminio 0,49
Acero 0,12
Latón 0,26
Plomo 0,083
Corcho 0,0001
Ladrillo 0,0015
Madera 0,0002
Hielo 0,004
Vidrio Equilibrio térmico
0,002

42. Los convección
es el proceso por
el que se
transfiere energía
Estas flechas indican las
CORRIENTES DE CONVECCIÓN, térmica de un
que es el fluido moviéndose: punto a otro de
un fluido (líquido
o gas) por el
movimiento del
propio fluido.
En la convección
se transmite
energía térmica
mediante el
Equilibrio térmico transporte de
materia.

43. Si pones un termómetro
junto a una lámpara, la
Experimento 1
temperatura se eleva.
El aire es muy mal conductor
del calor (es bastante
aislante en comparación con
otras sustancias)…
entonces…
¿Cómo ha llegado tan rápido
la energía térmica al bulbo
del termómetro? … ¿Por el
aire?...

44. Si se pone un termómetro en
el vacío (sin aire) junto a una
Experimento 2
lámpara, la temperatura se
eleva.
Esto demuestra que no hace
falta aire (materia) para que
se transfiera energía térmica.
La radiación es el
proceso por el que los
cuerpos emiten energía
que puede propagarse
por el vacío.

45. Pero la Energía
Térmica no es la
única forma de
Recuerda: no hace Radiación que
existe… haz click
falta aire ni otra para saber más…
materia para que
una radiación se
propague.
Por eso nos llega
Energía Térmica
del Sol: no hay
aire, sino vacío,
entre nuestro
planeta y el Sol.

46. La energía que los cuerpos emiten por radiación se
denomina ENERGÍA RADIANTE
Espectro de la luz visible
LUZ VISIBLE
RADIACIONES RADIACIONES
NO VISIBLES NO VISIBLES
Menos energía Más energía
Radiación Radiación Rayos
Onda larga Onda corta Ultravioleta Gamma
Infrarroja
Onda media Radiación de Rayos X
microondas
Ondas de
radio y TV

47. Brasas
En un fuego Vemos la luz con
percibimos nuestros ojos
dos
radiaciones: Percibimos el
calor (radiación
infrarroja) con
nuestra piel.
Nuestra piel
es capaz de
percibir
ciertas
radiaciones
infrarrojas
como
sensación
térmica de
calor.
Con una fotografía infrarroja
podemos ver cómo este
perro emite calor.

48. Todos los cuerpos absorben radiación, pero también
reflejan parte de ella.
Una camiseta negra
absorbe bastante
radiación Radiación
reflejada
Una
camiseta
blanca
refleja
bastante
radiación

51. Diferencia entre Calor y Temperatura
Todos sabemos que cuando calentamos un objeto
su temperatura aumenta.
A menudo pensamos que calor y temperatura son lo
mismo. Sin embargo este no es el caso.
El calor y la temperatura están relacionadas entre si,
pero son conceptos diferentes

52. El calor es la energía total del movimiento
molecular en una sustancia, mientras
temperatura es una medida de la energía
molecular media.
El calor depende de la velocidad de las
partículas, su número, su tamaño y su tipo.
La temperatura no depende del tamaño, del
número o del tipo..