1. CALOR
El calor es una cantidad de energía y es una
expresión del movimiento de las moléculas
que componen un cuerpo.
Cuando el calor entra en un cuerpo se
produce calentamiento y cuando sale,
enfriamiento. Incluso los objetos más fríos
poseen algo de calor porque sus átomos se
están moviendo.
Efectos del calor:
–El calor dilata los cuerpos: todos los
cuerpos, cuando se calientan, aumentan de
volumen;
–El calor modifica los estados de la materia,
convirtiendo los sólidos en líquidos y éstos en gases.
Es importante observar
que mientras se produce el cambio de estado no aumenta la temperatura del cuerpo;
–El calor hace variar la temperatura.
TEMPERATURA
La temperatura es la medida del calor de un
cuerpo (y no la cantidad de calor que este
contiene o puede rendir).
DIFERENCIAS 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, esto no es así. El calor y la
temperatura están relacionadas entre sí, pero
son conceptos diferentes.
Como ya dijimos, el calor es la energía total del movimiento molecular en un cuerpo,
mientras que la temperatura es la medida de dicha energía. El calor depende de la
velocidad de las partículas, de su número, de su tamaño y de su tipo. La temperatura
no depende del tamaño, ni del número ni del tipo.

2. Por ejemplo, si hacemos hervir agua en dos recipientes de diferente tamaño, la
temperatura alcanzada es la misma para los dos, 100° C, pero el que tiene más agua
posee mayor cantidad de calor.
El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si añadimos calor, la
temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye.
La temperatura no es energía sino una medida de ella; sin embargo, el calor sí es
energía.
LA ECUACIÓN CALORIMÉTRICA
La experiencia pone de manifiesto que la cantidad de calor tomada (o cedida) por
un cuerpo es directamente proporcional a su masa y al aumento (o disminución) de
temperatura que experimenta. La expresión matemática de esta relación es la
ecuación calorimétrica.
Q = ce.m.(Tf - Ti)
Donde Q representa el calor cedido o absorbido, la masa del cuerpo y Tf y Ti las
temperaturas final e inicial respectivamente. Q será positivo si la temperatura
final es mayor que la inicial (Tf> Ti) y negativo en el caso contrario (Tf< Ti). La letra
c representa la constante de proporcionalidad correspondiente y su valor es
característico del tipo de sustancia que constituye el cuerpo en cuestión. Dicha
constante se denomina calor específico. Su significado puede deducirse de la
ecuación (8.6). Si se despeja c,de ella resulta:
ce = Q/ m.(Tf - Ti)
El calor específico de una sustancia equivale, por tanto, a una cantidad de calor por
unidad de masa y de temperatura; o en otros términos, es el calor que debe
suministrarse a la unidad de masa de una sustancia dada para elevar su
temperatura un grado.
CALOR ESPECÍFICO Y CAPACIDAD CALORÍFICA
La ecuación calorimétrica puede escribirse también en la forma:
Q = C.(Tf - Ti)
Expresando así que en un cuerpo dado la cantidad de calor cedido o absorbido es
directamente proporcional a la variación de temperatura. La nueva constante de
proporcionalidad C recibe el nombre de capacidad calorífica
C = Q/(T Tf - Ti)
y representa la cantidad de calor que cede o toma el cuerpo al variar su
temperatura en un grado. A diferencia del calor específico, la capacidad calorífica
es una característica de cada cuerpo y se expresa en el SI en J/K. Su relación con

3. el calor específico resulta de comparar las ecuaciones (8.6) y (8.7) en las que ambas
magnitudes están presentes:
C = m.ce
De acuerdo con esta relación, la capacidad calorífica de un cuerpo depende de su
masa y de la naturaleza de la sustancia que lo compone.
CALOR LATENTE
Se define como la cantidad de calor que necesita una sustancia para pasar del estado
sólido a líquido o de líquido a gas sin
cambio de temperatura. En el caso del
agua, el calor latente de fusión del
hielo se define como la cantidad de
calor que necesita un gramo de hielo
para pasar del estado sólido al líquido
manteniendo la temperatura constante
en el punto de fusión (273 k).
Calor latente de fusión del hielo a 0
ºC, 80 cal/g
Calor latente de evaporación del agua a 100 ºC, 540 cal/g

4. DILATACION TERMICA
Cuando la temperatura de un cristal varia, se produce un cambio en sus dimensiones
(dilata o contrae), y a menudo deforma, que se conoce como dilatación térmica. Cuando
se recupera la temperatura inicial, se recuperan las dimensiones y la forma, y por
tanto, el fenómeno es reversible.
Un incremento de temperatura implica, normalmente, un aumento de las distancias
interatómicas (y por tanto, una dilatación) debido al incremento de la vibración
térmica de cada uno de los átomos. Si imaginamos un sistema sencillo formado por dos
átomos enlazados, a 0ºK el sistema es estático, no hay vibración térmica y los centros
de los átomos se encuentran a una distancia determinada d0.
Al aumentar la temperatura, los átomos vibran alrededor de posiciones de equilibrio, y
por tanto, la distancia promedio entre los dos centros (d1) es mayor y el sistema
dilata. En la figura, para simplificación se ha representado una vibración esférica
alrededor del centro, por bien que en realidad no tiene esta forma). Intuitivamente,
es fácil imaginar que a mayor temperatura, más amplia es la vibración, y más grande la
distancia entre los átomos, con el límite de estabilidad del sistema (transformación o
fusión, en el caso de los cristales).
En los cristales, la situación es más compleja porqué el sistema es tridimensional, con
enlaces de diferentes energías, y existen interacciones entre los átomos, y por tanto,
el aumento de temperatura no siempre implica un aumento de las distancias, si no que,
a veces, hay contracción.
Hasta en cristales formados por una solo tipo de átomos, a menudo los enlaces en
diversas direcciones son diferentes (este es el caso del grafito o de los polimorfos del
azufre, por ejemplo), y por tanto, es de esperar comportamientos diferentes en las
diferentes direcciones. Esto lleva a suponer que el fenómeno puede ser,
frecuentemente, anisotrópico.
Siendo la dilatación térmica anisotrópica, las diferentes variaciones de dimensiones en
las diversas direcciones puede causar la deformación de los poliedros de coordinación
y la variación de las dimensiones de la celda fundamental. De hecho, estas variaciones
son del orden de 10-5 A/ºC.

5. Dilatación Linear
Más allá que la dilatación de un sólido suceda en todas las dimensiones, puede
predominar la dilatación de apenas una de sus dimensiones sobre las demás. O aún,
podemos estar interesados en una única dimensión del sólido. En este caso, tenemos la
dilatación lineal (DL).
Dilatación Superficial
La dilatación superficial corresponde a la variación del área de una placa, cuando
sometida a una variación de temperatura. Las figuras a continuación, representan una
placa rectangular a temperatura To a temperatura T >To.

6. Dilatación Volumétrica
En este tipo de dilatación, vamos a considerar la variación del volumen, esto es, la
dilatación en las tres dimensiones del sólido (longitud ancho y altura). Veamos el
ejemplo del cuadro debajo:
¿PORQUE EN EL DESIERTO DE DIA HACE
CALOR Y DE NOCHE MUCHO FRIO?
Debido a la escasez de nubes, el desierto
recibe mucha radiación solar en el día. Hay poca
vegetación, por lo que el suelo se calienta
rápidamente y alcanza temperaturas de hasta 58° C.
De noche el efecto se invierte. Al ponerse el sol, la combinación de poca vegetación y
cielo despejado hace que no haya nada que atrape el calor, así que la temperatura baja
muchísimo, a veces hasta menos de 0° C.