Conceptos Clave de Energía Térmica y Sonido en Física

Energía:

• Energía térmica: energía cinética media de un conjunto muy grande de átomos o de moléculas.
• Temperatura: medida de la energía térmica de una sustancia.
• Dilatación: cuando se incrementa la temperatura de cualquier cuerpo, aumenta también la agitación de sus moléculas y las distancias entre ellas se hacen mayores, ocupando más espacio. El cuerpo aumenta de volumen (se dilata).
• Medida de la temperatura: mediante termómetros.
• Termómetro de mercurio: el mercurio se transforma a líquido a -39ºC.
• Termómetro de alcohol: se convierte a sólido a -144ºC.
• Para convertir grados centígrados en Kelvin, hay que sumar 273: T(K) = t(ºC) + 273.
• Equilibrio térmico: cuando dos cuerpos se encuentran en desequilibrio térmico y entran en contacto, el de mayor temperatura transfiere energía térmica al de menor temperatura.
• Calor: transferencia de energía de un sistema o cuerpo que se halla a mayor temperatura a otro de menor temperatura. El calor se mide en Julios (J).
• Transferencia de calor: por conducción, convección y radiación:
  • Conducción: proceso por el que se transfiere calor de un punto a otro de un sólido.
  • Conductor térmico: aquellas sustancias que transmiten rápidamente la energía térmica de un punto a otro.
  • Aislante térmico: las sustancias que transmiten la energía térmica lentamente de un punto a otro.
  • Convección: proceso por el que se transfiere energía térmica de un punto a otro de un fluido (líquido o gas) debido al movimiento del propio fluido.
  • Radiación: proceso de transferencia del calor por el que los cuerpos emiten energía que puede propagarse por el vacío.
• Rapidez con la que se transfiere calor mediante conducción térmica a través de las paredes de un material:
  • Es mayor cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre ambos lados de las paredes.
  • Es mayor cuanto mayor sea el área de dichas paredes.
  • Es mayor cuanto mayor sea la conductividad térmica del material de las paredes.
  • Es menor cuanto mayor sea el grosor de las paredes.
• Ladrillos con huecos: los huecos de los ladrillos de los muros crean una capa aislante de aire; las distintas capas de la pared favorecen el aislamiento térmico.

Sonido:

• Sonido: rápida vibración (onda) que recibimos por el oído.
• El sonido requiere:
  • Una fuente sonora (algo que vibre).
  • Un medio de propagación material (sólido, líquido o gaseoso).
  • Un receptor.
• Frecuencia: número de vibraciones u oscilaciones completas que se efectúan en 1 segundo.
• Sonidos audibles: cuando un cuerpo vibra con una frecuencia comprendida entre 20 Hz y 20.000 Hz.
• El sonido se transmite: mediante medios materiales sólidos, líquidos o gaseosos, pero nunca a través del vacío.
• Onda: el sonido es una onda. Una onda es una perturbación que se propaga por el espacio.
• Velocidad de propagación: depende de las características del medio. Debe ser elástico, es decir, tener la capacidad de recuperar su estado inicial después de la perturbación. El sonido se propaga con velocidad constante.
• Cualidades:
  • Sonoridad: de acuerdo con su sonoridad, los sonidos pueden clasificarse en débiles o fuertes. Se mide con la escala decibélica. La unidad de medida es el decibelio.
  • Tono: cuando se menciona el tono de un sonido, se suele diferenciar entre graves y agudos. Estos tonos están relacionados con la frecuencia de la vibración que provoca el sonido.
  • Timbre: es la cualidad que permite distinguir dos sonidos de la misma intensidad y frecuencia emitidos por instrumentos diferentes, aunque toquen la misma nota.
• El sonido se refleja: al encontrarse con un obstáculo, las ondas sonoras cambian de dirección y se reflejan.
• Eco: se produce cuando el sonido se refleja en una superficie que se encuentra como mínimo a 17 metros de distancia del emisor. Se perciben dos sonidos.
• Reverberación: cuando se percibe un sonido prolongado en vez de dos sonidos porque la distancia es menor a 17 metros.
• Velocidad del sonido: v = s/t - s = v por t; velocidad del sonido = 340 m/s.
• Contaminación: cuando el sonido ambiental supera los 65 dB.
• Medidas pasivas: tratan de amortiguar el impacto sonoro, pero no eliminan los focos de emisión del sonido.
• Medidas activas: tienen como objetivo erradicar los focos de contaminación acústica.