Este documento explica la diferencia entre calor y temperatura, y describe diferentes tipos de termómetros y escalas para medir la temperatura. Resume las propiedades del calor como la dilatación, el cambio de fase y el calor específico. También incluye fórmulas para convertir entre las escalas Celsius, Fahrenheit y Kelvin.

1. Escalas y fórmulas de
temperatura

2. 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.

3. DIFERENCIADIFERENCIA
CALOR TEMPERATURA
Es la suma de la energía
Cinética de todas las moléculas
De una sustancia
Es una medida de la energía cinética media
De las moléculas que conforman
Un cuerpo o sustancia
depende de la velocidad de
las partículas, su número,
su tamaño y su tipo
es energía
no es energía, sino,
Una medida de ella

4. LA TEMPERATURA esta relacionada con cambios en el
movimiento irregular y desordenado de las
moléculas.
Por ejemplo: cuando 2 cuerpos con diferentes
temperaturas se ponen en contacto, se transfiere
ENERGÍA TÉRMICA, cuya intensidad dependerá de la
cantidad de moléculas contenidas en la sustancia
(masa).

5. Es decir, 2 cuerpos pueden tener LA MISMA TEMPERATURA pero DIFERENTE ENERGÍA
TÉRMICA.
2L
200 ml
Por ejemplo: si de 1 jarra que contiene 2L de agua
viertes 200 ml en 1vaso, vas a tener 2 recipientes
con agua a la misma temperatura, pero, el agua de
la jarra tendrá mayor energía térmica que la del
vaso, simplemente porque la de la jarra tiene más
moléculas que la del vaso.
Mientras más moléculas contiene un cuerpo, mayor es su energíaMientras más moléculas contiene un cuerpo, mayor es su energía
térmica.térmica.
LA ENERGIA TÉRMICA es la suma de las energías
cinética y potencial interna de un cuerpo o sustancia.

6. La energía térmica se transfiere de unLa energía térmica se transfiere de un
cuerpo a otro, del más caliente al más fríocuerpo a otro, del más caliente al más frío
Por ejemplo:

9. Si el contacto dura un tiempo suficiente, los 2
cuerpos adquirirán la misma temperatura.
Se dice entonces que han alcanzado el
EQUILIBRIO TÉRMICO.

10. ¿Cuál de las 2 tazas de café tiene
mayor cantidad de calor, si
ambas se encuentran a 70 °C ?
Ejercicio CALOR y TEMPERATURA
500
ml
250 ml
R= como te habrás dado cuenta en los 2 recipientes, la energía
cinética media de cada molécula es la misma, por lo tanto la
temperatura también es igual (70 °C).
Pero la taza de 500 ml tiene una mayor cantidad de liquido que
la de 250 ml, la suma de la energía cinética media de todas las
moléculas (calor) será mayor en el recipiente más grande.

11. Desde que somos pequeños obtenemos los primeros indicios de temperatura,
mediante sensaciones de frío y calor; por ejemplo cuando tocamos la placa de
una estufa para saber que tan caliente se encuentra, pero no podemos estar
asiendo esto siempre, ya que si esta muy caliente corremos el riesgo de sufrir
quemaduras graves, además de que nuestras mediciones de temperatura serían
muy imprecisas.
Es por esto que se invento el termómetro.
En la actualidad existe una gran cantidad de termómetros para medir
temperaturas desde las más bajas hasta las más altas.

12. EL TERMÓMETRO es un dispositivo que sirve para
medir la temperatura.
Existen diferentes tipos de termómetros, sin
embargo, todos funcionan de la misma manera.
Termómetro
ambiental
El funcionamiento de los
termómetros se basa en una
propiedad llamada
TERMOMÉTRICA, es decir, una
propiedad física de los cuerpos
que varía de acuerdo con el
incremento o decremento de la
temperatura.

13. Galileo Galilei inventó el primer termómetro en 1593.
Consistía en un bulbo ubicado en el extremo
de un tubo de vidrio, cuyo extremo inferior
iba introducido en un depósito de agua.
Marcaba si la temperatura tenia una variación de
frío a caliente pasando por una temperatura
“normal”.No estaba numéricamente calibrado. Se
usaba para medir temperatura del medio
ambiente e incluso temperatura corporal.
¿Cómo se usaba?
El medico introducía primero el bulbo en su propia boca. Al calentarse el aire del
bulbo, el nivel del agua bajaba y el médico colocaba una marca; luego introducía el
bulbo del mismo termómetro en la boca del paciente; si el agua se movía a la
misma posición que la anterior, el médico concluía: “si la temperatura de este
individuo es igual a la mía, él está bien.”

14. Conforme han pasado los años, se han ido modificando este termómetro de
acuerdo a las distintas necesidades de medición que se han presentado.
El más conocido y usado es el termómetro de mercurio.
También llamado termómetro clínico.
Consiste en un tubo de vidrio con una
cavidad capilar en su interior que lleva en
la parte inferior un bulbo que contiene
mercurio; el calor dilata el mercurio, el cual
sube por la cavidad capilar
Este termómetro tiene un uso muy limitado, ya que no resiste
las altas temperaturas, pues la presión del liquido en su interior
lo hace explotar, mientras que a bajas temperaturas el
mercurio se congela.

15. Escalas
• Las escalas más usuales para la
medición de la temperatura o
para leer la temperatura son:
–Celsius
–Fahrenheit
–Kelvin o absoluta

16. Escala Celsius
• En esta escala se toma como referencia el punto de fusión
del hielo que es 0°C y el punto de ebullición del agua 100°C y
se divide en 100 partes iguales, cada una de un grado
Celsius.
• La escala Celsius se utiliza tanto en la vida cotidiana como en
la ciencia y en la industria, en casi todo el mundo.
• El nombre se debe al físico Andrés Celsius que la propuso en
1742.

17. Escala Fahrenheit
• En esta escala, aún utilizada en la vida cotidiana en los
Estados Unidos, la temperatura de congelación del agua es
de 32°F y la de ebullición es de 212°F. Hay 180 grados entre
la congelación y la ebullición en vez de 100 como en la
escala Celsius.
• Para determinar la escala, Daniel Gabriel Fahrenheit, en
1724, utilizó dos puntos. Uno fue el punto de fusión de una
mezcla de sal de amonio o agua salada, hielo y agua y el
otro fue la temperatura del cuerpo humano. Al primer
punto le atribuyó 0°F y al segundo 100°F

18. Escala Kelvin
• Llamada así en honor a su creador, el físico inglés Wiliam Kelvin,
las unidades tienen el mismo tamaño que las de la escala Celsius,
pero el cero se desplaza de modo que 0 K = -273.15°C y 273.15 K =
0°C.
• En esta escala el cero corresponde a lo que tal vez sea la menor
temperatura posible, llamada cero absoluto: en esta temperatura,
la energía cinética de las moléculas es cero.
• Se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química.
También en iluminación de vídeo y cine como referencia de la
temperatura de color.

19. Actualmente se emplean 3 escalas para medir la temperatura y cada
una de ellas utiliza unos puntos de referencia distintos
ESCALA CELSIUS: (Andrés Celsius,1742)
A nivel del mar, el agua hierve a 100 °C y se
congela a 0 °C . Estas medidas se conocen como
punto de ebullición y de congelación
respectivamente.
ESCALA FAHRENHEIT: (Gabriel Fahrenheit,1714)
El punto fijo superior en esta escala es la
temperatura del agua en ebullición a la presión
normal (76 cmHg), que es de 212 °F. Para el punto
inferior, se toma el punto de fusión del hielo, que es
de 32°F.
ESCALA KELVIN: (William Kelvin)
Propuso llamar cero absoluto a la menor
temperatura posible. El punto de ebullición del
agua es de 373K mientras que el de congelación
es de 273 K.

20. FÓRMULAS DE CONVERSIÓN

21. Cada una de las tres escalas de temperatura discutidas nos permite
medir la energía del calor de una manera ligeramente diferente.
Una medida de la temperatura en cualquiera de estas escalas
puede ser fácilmente convertida a otra escala usando esta simple
fórmula.
°C=(°F-32)/1.8
°C=K-273
°F=32+(1.8*°C)
°F=((K-273)*1.8)+32
K=°C+273
K=((°F-32)/1.8))+273

22. 38°F a K
K=((°F-32)/1.8)+273
K=((38-32)/1.8)+273
K=(6/1.8)+273
K=3.33+273
K=276.33
150°C a °F
°F=32+(1.8*°C)
°F=32+(1.8*150)
°F=32+(270)
°F=302
360K a °C
°C=K-273
°C=360-273
°C=87
114K a °F
°F=((K-273)*1.8)+32
°F=((114-273)*1.8)+32
°F=(-159*1.8)+32
°F=-286.2+32
°F=-254.2
58°F a °C
°C=(°F-32)/1.8
°C=(58-32)/1.8
°C=26/1.8
°C=14.44
100 °C a K
K=°C+273
K=100+273
K=373
EJERCICIOS:

23. Ejercicios
1. Convertir 60°C a °F
2. Convertir 240°F a °C
3. Convertir 85°C a K
4. Convertir 80 K a °C

24. El calor produce varios cambios en la materia uno de ellos es elEl calor produce varios cambios en la materia uno de ellos es el
cambio de fase.cambio de fase.

25. CAMBIO DE VOLUMEN
Se producen cambios en el espacio que
ocupan las sustancias

26. CAMBIO DE COLOR
Se producen cambios en el color de las sustancias luego de
aplicar calor
Sulfato de cobre

27. Es el aumento de las dimensiones (longitud, superficie y volumen)
de un cuerpo debido a los cambios de temperatura.
DILATACION
LINEAL SUPERFICIAL CÚBICA

28. La dilatación lineal sucede cuando alambres, varillas, barras se
calientan y aumentan su longitud.
A esta propiedad de dilatación de los materiales se le denomina
coeficiente de dilatación lineal.
el coeficiente de dilatación lineal se representa con la letra
griega alfa (α).
α = coeficiente de dilatación lineal (1/°C o °C-1
)
Lf =longitud final (m)
Li =longitud inicial (m)
Tf =temperatura final (°C)
Ti =temperatura inicial (°C)
α= Lf-Li
Li ( Tf-Ti)
Lf= Li[1+ α (Tf-Ti)]

29. MATERIAL α (1/°C)
Fierro 11.8 x 10-6
Aluminio 24 x 10-6
Cobre 16.6 x 10-6
Plata 18.3 x 10-6
Plomo 27.3 x 10-6
Níquel 12.5 x 10-6
Acero 11.5 x 10-6
Zinc 25.4 x 10-6
Vidrio 7.3 x 10-6
El coeficiente de dilatación lineal depende del tipo de material,
ya que cada uno tiene un comportamiento diferente ante un
aumento de temperatura.

30. En el estudio de la dilatación superficial, es decir, el aumento en el área de
una variación de temperatura, se observan las mismas leyes de dilatación
lineal.
El coeficiente de dilatación se denomina beta (β). Su valor también depende
del material del que este hecho y equivale al doble del coeficiente de
dilatación lineal, es decir: β=2 α
Sf= Si[1+ β (Tf-Ti)]
Sf =superficie final (m2
)
Si =superficie inicial (m2
)
β= coeficiente de dilatación superficial (1/°C o °C-1
)
Tf =temperatura final (°C)
Ti =temperatura inicial (°C)

31. Es el incremento de longitud, ancho y grueso de un cuerpo sólido debido al
incremento de la temperatura. Esta variación de volumen sigue las mismas
reglas que las dilataciones anteriores.
El coeficiente de dilatación volumétrica se representa por la letra griega
gamma [ ]ɣ y es el triple de la dilatación lineal. = 3 αɣ
Vf= Vi [1+ ɣ (Tf-Ti)]
Vf =superficie final (m3
)
Vi =superficie inicial (m3
)
ɣ = coeficiente de dilatación volumétrica (1/°C o °C-1
)
Tf =temperatura final (°C)
Ti =temperatura inicial (°C)

32. EL CALOR es una forma de energía llamada energía térmica o
energía calorífica
Por lo tanto, las unidades para medir el calor son las mismas del
trabajo y de la energía.
En el Sistema internacional, el calor se mide en Joules 1J = 1Nm
En el sistema CGS se mide en ergios 1erg = Dcm
Su equivalencia es la siguiente:
1J = 107
erg

33. Además de estas unidades también se utilizan unidades como:
CALORIA (cal): es la cantidad de calor aplicado a 1gr de agua para
elevar su temperatura 1°C.
KILOCALORIA (Kcal.) es un múltiplo que equivale a 1000 cal, es
una unidad que normalmente se utiliza para los alimentos
BTU es la cantidad de calor aplicada a 1libra (450gr) de agua para
que se eleve su temperatura 1°F
1BTU = 252 cal = 0.252 Kcal.
La relación entre la caloría y el Joule es:
1 Joule = 0.25 cal
1 Cal = 4.2 Joule

34. El CALOR ESPECIFICO es la cantidad de calor que necesita 1gr de
una sustancia para elevar su temperatura 1°C.
Ce= Calor específico (cal/ g°C)
Q= Cantidad de calor (cal o Kcal.)
m= masa de la sustancia (gr.)
Tf= temperatura final (°C)
Ti= temperatura inicial (°C)
Q= Ce • m (Tf-Ti)Q
m
(Tf-Ti)
Ce=

35. SUSTANCIA Ce en Cal/g (°C)
Agua 1.000
Hielo 0.500
Vapor 0.480
Hierro 0.115
Cobre 0.093
Aluminio 0.220
Plata 0.056
Vidrio 0.200
Mercurio 0.033
Plomo 0.031
Latón 0.094
Oro 0.030

36. PROBLEMA: CALOR ESPECIFICO
Calcula es Ce de una masa de 30g que absorbe 7.5 kcal. Al aumentar su
temperatura de 45°C a 140 °F.
DATOS
m= 30g
Q= 7.5Kcal = 7500 cal
Ti= 45°C
Tf= 140°F = 60°C
Ce=?
FORMULA
Q
m (Tf-Ti)
Ce=
PROCEDIMIENTO/RESULTADO
Ce= 7500 cal
30g (60°C - 45°C)
Ce= 7500 cal
30g (15°C)
Ce= 7500 cal
450g °C
Ce= 16.66 cal/g°C

37. PROBLEMA: CANTIDAD DE CALOR
Cual es la cantidad de calor necesaria para que 2kg de plomo eleven su
temperatura de 20°C a 100°C
DATOS
m=2K =2000g
Ti= 20°C
Tf= 100°C
Ce= 0.031 cal/g °C
Q=?
FORMULA
Q= Ce • m (Tf-Ti)
PROCEDIMIENTO/RESULTADO
Q= Ce • m (Tf-Ti)
Q=(0.031cal) (2000g) [100°C-20°C]
g °C
Q=(0.031cal) (2000g) [80°C]
g °C
Q=(62cal) (80)
Q=4,960 cal

38. Los mecanismos de transmisión del calor se pueden agrupar en tres
formas básicas diferentes:
•Conducción
•Convección
•Radiación

39. La conducción de calor es un mecanismo de transferencia de energía térmica
entre dos sistemas basado en el contacto directo de sus partículas sin flujo neto
de materia y que tiende a igualar la temperatura dentro de un cuerpo y entre
diferentes cuerpos en contacto por medio de ondas
La conducción del calor es muy reducida en el espacio ultra alto vacío y es nula
en el espacio vacío ideal, espacio sin energía.
El principal parámetro dependiente del material
que regula la conducción de calor en los
materiales es la conductividad térmica, una
propiedad física que mide la capacidad de
conducción de calor o capacidad de una
sustancia de transferir el movimiento cinético de
sus moléculas a sus propias moléculas
adyacentes o a otras substancias con las que
está en contacto. La inversa de la conductividad
térmica es la resistividad térmica, que es la
capacidad de los materiales para oponerse al
paso del calor.

40. La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se
caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (aire, agua) que
transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección
se produce únicamente por medio de materiales fluidos.
Éstos, al calentarse, aumentan de volumen
y, por lo tanto, disminuyen su densidad y
ascienden desplazando el fluido que se
encuentra en la parte superior y que está a
menor temperatura.
Lo que se llama convección en sí, es el
transporte de calor por medio de las
corrientes ascendente y descendente del
fluido.

41. El fenómeno de la radiación consiste en la propagación de energía en forma de
ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un
medio material.
La radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas (Rayos X, Rayos
UV, etc.) se llama radiación electromagnética, mientras que la radiación
corpuscular es la radiación transmitida en forma de partículas subatómicas
(partículas α, neutrones, etc.) que se mueven a gran velocidad en un medio o el
vacío, con apreciable transporte de energía.
Si la radiación transporta energía suficiente como para provocar ionización en el
medio que atraviesa, se dice que es una radiación ionizante. En caso contrario
se habla de radiación no ionizante. El carácter ionizante o no ionizante de la
radiación es independiente de su naturaleza corpuscular u ondulatoria.
Son radiaciones ionizantes los
Rayos X, Rayos γ, y Partículas α,
entre otros. Por otro lado,
radiaciones como los Rayos UV y las
ondas de radio, TV o de telefonía
móvil, son algunos ejemplos de
radiaciones no ionizantes.

42. GRACIAS POR LOGRARLO
ERES LO MAXIMO
MEXICANO TU PUEDES