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Calor y temperatura




                                                    Es decir, que el cuerpo cuya temperatura inicialmente era menor absorbe
                                                    una cantidad de calor Q  igual en valor absoluto, aunque de diferente
                                                                         abs
                                                    signo, que la cantidad de calor que cede Q  el cuerpo que cuya tempe-
                                                                                         ced
                                                    ratura inicialmente era mayor. Por ende, tenemos:
                                                                       Q 5 2Q
                                                                        abs     ced

                    EJEMPLO


                 Para calcular el calor específico del plomo se toma   Para el calor cedido por el plomo, Q  , tenemos:
                                                                                                   ced
                 una pieza de 100 g de dicho metal a temperatura   Q  5 m       ? c   ? (T  2 T)
                                                                           plomo
                                                                     ced
                                                                                             i
                                                                                         f
                 de 97 °C y se introduce en 200 cm  de agua a 8 °C   Q  5 100 g ? c  e plomo  ? (9,4 °C 2 97 °C)
                                                3
                 contenidos en un vaso de icopor, el cual es aislante.   ced     e plomo
                 Una vez agitada el agua con la pieza de metal en   Q  5 28,76 g °C ? c e plomo
                                                                     ced
                 su interior, la temperatura se estabiliza en 9,4 °C.   Puesto que:
                 Calcular el calor específico del plomo.           Q  5 2Q
                                                                     abs     ced
                 Solución:                                         280 cal 5 8,76 g ? °C ? c e plomo    Al remplazar
                                 3
                 La masa de 200 cm  de agua es 200 g, debido a que la   c e plomo  5 0,032 cal/(g ? °C)
                                         3
                 densidad de agua es 1 g/cm . El calor absorbido por   El calor específico del plomo es 0,032 cal/(g ? °C).
                 el agua, Q , es:
                          abs                                      Podemos observar que aunque el calor absorbido, en
                 Q  5 m  agua  ? c e agua  ? (T  2 T)              valor absoluto, es igual al calor cedido, los cambios
                                     f
                  abs
                                          i
                 Q 5 200 g ? 1 cal/(g ? °C) ? (9,4 °C 2 8 °C) 5 280 cal  de temperatura para las dos sustancias son diferentes.
                  abs
                                                 1.4 La transmisión del calor

                                                 Cuando hay una diferencia en la temperatura de dos cuerpos o entre dos
                                                 partes del mismo cuerpo, se establece espontáneamente transmisión de calor
                                                 que puede producirse por conducción, por convección o por radiación, A
                                                 continuación estudiamos estas diferentes formas de transmisión del calor.

                                                 1.4.1 Conducción del calor

                                                 La conducción del calor es la forma en que el calor se transmite en los cuer-
                                                 pos sólidos. Es importante tener en cuenta que la transmisión de calor por
                                                 conducción a través de un cuerpo no implica transporte de materia a lo largo
                                                 del cuerpo.
                                                 Esta forma de transmisión del calor se puede experimentar cuando colo-
                                                 camos al fuego uno de los extremos de una varilla metálica; después de un
                                                 tiempo, en realidad bastante corto, la temperatura del otro extremo de la
                                                 varilla aumenta.
                                                 Este proceso de transmisión del calor se explica en virtud de que las molécu-
                                                 las del cuerpo más próximas a la fuente de calor absorben energía que se
                                                 manifiesta en forma de energía cinética y durante el proceso de conducción
                                                 la energía cinética de las moléculas vecinas aumenta (figura 6), de tal manera
                                                 que después de un tiempo ha aumentado la energía cinética de todas las
                                                 moléculas del cuerpo.
                                                 En el caso de los sólidos, los átomos ocupan posiciones casi fijas y describen
                                                 un movimiento de vibración, de tal manera que cuando la temperatura de un

                                  Calor          sólido aumenta, cada átomo se aleja mayor distancia a partir de la posición
               Figura 6. Transmisión de calor por conducción.  con respecto a la cual vibra.
          250   © Santillana





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