El calor producido por una fuente calórica se propaga por todo el espacio que lo rodea. El calor se transmite de un lugar a otro de tres maneras diferentes:
- Por conducción entre cuerpo sólidos en contacto
- Por convección en fluidos (líquidos o gases)
- Por radiación a través del medio en que la radiación pueda propagarse
La
energía se transmite de la forma que resulta más eficiente.
Conducción
Es la más
sencilla de entender, consiste en la transferencia de calor entre dos puntos de
un cuerpo que se encuentran a diferente temperatura sin que se produzca
transferencia de materia entre ellos.
SIMULACIÓN. http://www.educaplus.org/game/transmision-del-calor-por-conduccion
SIMULACIÓN. http://www.educaplus.org/game/transmision-del-calor-por-conduccion
EXPLICA QUÉ ES LO QUE OCURRE DURANTE EL PROCESO
SIMULACIÓN: http://www.educaplus.org/game/conductividad-termica
Explica qué es lo que ocurre durante el proceso.
Radiación
Es el calor emitido por un cuerpo debido a su
temperatura, en este caso no existe contacto entre los cuerpos, ni fluidos
intermedios que transporten el calor. Simplemente por existir un cuerpo A
(sólido o líquido) a una temperatura mayor que un cuerpo B existirá una
transferencia de calor por radiación de A a B. Todos los cuerpos emiten radiación
electromagnética, debido a su temperatura.
Convección
En este sistema de transferencia de calor
interviene un fluido (gas o líquido) en movimiento que transporta la energía
térmica entre dos zonas.
La transmisión de calor por convección puede ser:
- Forzada: a través de un ventilador (aire) o bomba (agua) se mueve el fluido a través de una zona caliente y éste transporta el calor hacía la zona fría.
- Natural: el propio fluido extrae
calor de la zona caliente y cambia su densidad haciendo que se desplace hacia
la zona más fría donde cede su calor
PARA SABER MÁS:
De acuerdo a la simulación, en nuestra casa, ¿cuándo y dónde se da este proceso?
Dilatación de los cuerpos
Los
cuerpos que se encuentran en movimiento o que reciben calor aumentan las
vibraciones de sus moléculas. Esto trae como consecuencia que exista un incremento
en sus volúmenes, lo que se conoce como dilatación térmica.
Dilatación de los sólidos
Los
sólidos se pueden dilatar en forma lineal, superficial y cúbica.
DILATACIÓN LINEAL
Por
lo general, los cuerpos se dilatan en todas las direcciones, es de especial
importancia la dilatación lineal, que se produce en los cuerpos en los que
predomina la longitud, como en varillas, vigas, rieles, etc. En la dilatación
lineal, la variación de la longitud ΔL, de un cuerpo de longitud inicial Lo
es directamente proporcional al cambio de temperatura, ΔT, es decir, cuando absorbe o cede calor, y se
expresa mediante la relación.
ΔL = α LoΔT
La
cantidad α es una constante, denominada coeficiente de dilatación lineal y es característica
de cada material.
Sustancia
|
α
(ºC-1)
|
Acero
|
11x
10-6
|
Aluminio
|
25x10-6
|
Cobre
|
16x10-6
|
Hierro
|
12x10-6
|
Vidrio
|
9x10-6
|
DILATACIÓN VOLUMÉTRICA
Cuando
consideramos que el cuerpo es tridimensional, la dilatación es cúbica, si un
cuerpo inicialmente tiene un volumen Vo, la variación que
experimenta ΔV es proporcional al cambio de temperatura ΔT:
ΔV = β Vo ΔT
Donde
β es el coeficiente de dilatación cúbica, representa el aumento de volumen de
un metro cúbico de la sustancia cuando se aumenta la temperatura en un grado
centígrado.
Sustancia
|
β
(ºC-1)
|
Amoníaco
|
2450
x 10-6
|
Alcohol
|
1100
x10-6
|
Glicerina
|
500
x10-6
|
Agua
|
200
x10-6
|
Mercurio
|
180
x10-6
|
Dilatación de los líquidos
Los
líquidos sufren siempre dilatación cúbica; es decir, en todo su volumen, ya que
no existen barras o superficies líquidas. Los líquidos se dilatan más que los
sólidos y, además, más de prisa. La aplicación más importante de la dilatación
de los líquidos es el termómetro.
El
agua es una excepción importante de la dilatación de los líquidos. Es decir, el
agua es un líquido que no se comporta como los demás. Cuando se calienta se
dilata, es decir, aumenta su volumen, pero cuando su temperatura disminuye
desde los 4°C a los 0°C, se dilata en lugar de contraerse. Por eso no hay que
poner a congelar recipientes cerrados llenos de agua, porque se rompen.
Dilatación de los
gases
Los
gases, al igual que los líquidos, se dilatan en todo su volumen, pero su
dilatación es mayor que la de los líquidos.
En
la naturaleza, la dilatación del aire permite su movimiento. Cuando el aire se
calienta, se dilata y se hace más liviano que el aire frío. Por eso el aire
caliente asciende, mientras que el aire frío baja.
ENLACE:
Con
ejemplos:
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