Calor cedido y calor absorbido
Calor cedido
El calor cedido es
la transferencia de energía entre dos cuerpos a distintas temperaturas. El que
se encuentra mayor temperatura cede calor a aquel cuya temperatura es menor. Ya
sea que un cuerpo ceda o absorba calor, su temperatura o su estado físico
pueden variar en función de la masa y las características propias del material
del que está hecho.
Un buen ejemplo se tiene en una taza
de café humeante. La cucharilla de metal con la que se revuelve el azúcar se
calienta. Si se la deja dentro de la taza el tiempo suficiente, café y
cucharilla metálica terminarán por igualar sus temperaturas: el café se habrá
enfriado y habrá cedido calor a la cucharilla. Algo de calor habrá pasado al
ambiente, puesto que el sistema no está aislado.
El café y la cucharilla llegan a
estar en equilibrio térmico pasado un tiempo.
Al igualarse las temperaturas se ha
llegado al equilibrio térmico.
Si se hiciera la misma prueba con una
cucharilla de plástico, seguramente notaría que esta no se calienta tan rápido
como la de metal, pero eventualmente también llegará a estar en equilibrio con
el café y todo lo que la rodea.
Esto se debe a que el metal conduce
mejor el calor que el plástico. Por otra parte seguramente el café cede calor a
una tasa diferente que el chocolate caliente u otra bebida. Entonces, el calor
cedido o absorbido por cada objeto depende de qué material o sustancia esté
hecho.
Para calcular el calor cedido por un objeto se requiere conocer
lo siguiente:
– El calor específico de la sustancia que cede el calor.
– La masa de dicha sustancia
– La temperatura final a obtener
Los valores del calor específico para muchos materiales se han
determinado experimentalmente y están disponibles en tablas.
Calorimetría
Ahora bien, si no se conoce este valor, es posible obtenerlo con
ayuda de un termómetro y agua en un recipiente aislado térmicamente: el
calorímetro. Un esquema de este dispositivo se muestra en la figura que
acompaña al ejercicio 1.
Se sumerge una muestra de la sustancia a una cierta temperatura
en una cantidad de agua que previamente se ha medido. Se mide la temperatura
final y con los valores obtenidos se determina el calor específico del
material.
Comparando el resultado con los valores tabulados, puede saberse
de qué sustancia se trata. A este procedimiento se le denomina calorimetría.
Calor absorbido
El calor absorbido se
define como la transferencia de energía entre dos cuerpos a distintas
temperaturas. El que tiene menor temperatura absorbe el calor del que está a
mayor temperatura. Cuando esto sucede, aumenta la energía térmica de la
sustancia que absorbe calor, y las partículas que la componen vibran con más
rapidez, elevando su energía cinética.
Esto puede traducirse en un aumento
de la temperatura o bien en un cambio de estado. Por ejemplo pasar de sólido a
líquido, como el hielo cuando se derrite en contacto con el agua o el refresco
a temperatura ambiente.
La cucharilla metálica absorbe calor
del café caliente.
Gracias al calor, también es posible
que los objetos cambien sus dimensiones. La dilatación térmica es un buen
ejemplo de este fenómeno. Cuando la mayoría de las sustancias se calientan,
suelen experimentar un aumento en sus dimensiones.
Una excepción a esto es el agua. Una
misma cantidad de agua líquida aumenta su volumen al enfriarse por debajo de 4
ºC. Además, los cambios de temperatura también pueden experimentar cambios a
nivel de su densidad, algo también muy observable en el caso del agua.
Toma nota en tu libreta y envía las fotos al correo kjgm@hotmail.es
Contenido del correo:
1. Nombre completo.
2. Semestre.
3. Fotografías del procedimiento realizado en tú libreta.
Nota: El apunte debe ser deben ser entregados máximo mañana 1 de abril de 2020 en el horario de clases.
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