Page 249 - Libro Hipertextos Fisica 1

Componente: Procesos físicos

Como lo hemos analizado, el calor Q suministrado a una sustancia o el calor cedido por la
sustancia para que, respectivamente, se produzca un aumento o disminución de temperatura,
depende de tres factores:
n De la masa (m) del cuerpo.
n Del calor específico c .
e
n De la variación de la temperatura, DT 5 T 2 T donde T es la temperatura inicial y T es
i
f
i
f
la temperatura final.
De esta forma, la cantidad de calor se expresa como:
Q 5 m ? c ? DT
e
Al analizar esta expresión, se observa que, si la temperatura aumenta, es decir, si la tempera-
tura final T es mayor que la temperatura inicial T tenemos que la variación de la temperatura
f
i
DT es positiva, y, en consecuencia, el calor es positivo. Esto significa que cuando se suminis-
tra calor a una sustancia, el valor de dicho calor absorbido por la sustancia es positivo. Si la
temperatura disminuye, entonces DT es negativo y, en consecuencia, el calor cedido por la
sustancia es negativo.

EJEMPLO

Comparar la cantidad de calor que se debe suministrar a 1.000 g de agua para que su temperatura varíe de
40 °C a 70 °C, con la cantidad de calor que se debe suministrar a 1.000 g de hierro para que su temperatura
varíe entre los mismos valores.

Solución:
Para calcular la cantidad de calor según las condiciones indicadas en el caso del agua, tenemos:
Q 5 m ? c ? DT
e
Q� 1.000 g1? cal ? � (70C � 40 �C) Al remplazar
g? �C
Q 5 30.000 cal Al calcular
La cantidad de calor que se debe suministrar a 1.000 gramos de agua para que su temperatura varíe de 40 °C a
70 °C es 30.000 cal.
Para calcular la cantidad de calor en el caso del hierro (c 5 0,12) tenemos que:
e
Q 5 m ? c ? DT
e
Q �1.000 g0,12? cal ? � (70C � 40 �C)
g ? �C
Q 5 3.600 cal
La cantidad de calor que se debe suministrar a 1.000 gramos de hierro para que su temperatura aumente 30 °C
es 3.600 cal.
Al comparar los dos valores, observamos que aun cuando se trata de la misma masa y del mismo aumento de
temperatura, en el caso del hierro se requiere menor cantidad de calor.

1.3 El equilibrio térmico

Como lo hemos enunciado, cuando dos cuerpos se ponen en contacto a diferente temperatura,
después de determinado tiempo alcanzan la misma temperatura. En este caso se dice que los
dos objetos alcanzan el equilibrio térmico.
Si los cuerpos en contacto no están a la misma temperatura es porque no han alcanzado el
equilibrio térmico.
Durante el tiempo que transcurre mientras los dos cuerpos alcanzan el equilibrio térmico se
transfiere calor desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura.

© Santillana 249

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