Materia, propiedades y modos de transferencia de calor: conceptos fundamentales

Materia y sustancias

La materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.

Las sustancias son las diferentes clases de materia que existen. Un material es una materia que sirve para fabricar objetos útiles.

Propiedades generales de la materia

Las propiedades generales de la materia son aquellas comunes a todas las sustancias, entre las que se incluyen: volumen, masa, capacidad, peso y densidad.

Volumen: es el espacio que ocupa un cuerpo o una determinada cantidad de materia.

Masa: es la cantidad de materia que tiene un cuerpo.

Densidad: es la relación que existe entre la masa y el volumen.

Propiedades de los materiales

Un material es una materia que sirve para fabricar objetos útiles. La utilidad de un material depende de sus propiedades o proporciones, es decir, de las características físicas y mecánicas que presenta.

• Elasticidad: capacidad de un sólido para recobrar su forma y tamaño después de deformarse.
• Dureza: dificultad que presenta un sólido para ser rayado.
• Fragilidad: facultad que tienen algunos materiales sólidos para romperse con facilidad.
• Ductilidad: facultad que tienen algunos materiales para convertirse en hilos.
• Maleabilidad: facultad que tienen algunos materiales para convertirse en láminas.

Estados de la materia

Además de los estados sólido, líquido y gaseoso, el estado plasmático es considerado por algunos científicos como el cuarto estado de la materia. El plasma es la materia en estado plasmático y se cree que es el estado más abundante del universo.

Formas de energía

Algunos tipos de energía son:

• Energía térmica
• Energía química
• Energía electromagnética
• Energía eléctrica
• Energía magnética
• Energía eólica
• Energía nuclear

Modos de transferencia de calor

Existen tres mecanismos principales de transferencia de energía térmica: conducción, convección y radiación.

Conducción

La conducción es la transferencia de calor de un cuerpo a otro por diferencia de temperatura entre ambos. Está relacionada con la superficie de contacto y con el tipo de material (sus propiedades térmicas y conductividad).

Convección

La convección es la transferencia de energía calorífica mediante movimientos ascendentes y descendentes de fluidos (líquidos o gases).

Radiación

La radiación es la transferencia de energía a distancia y a alta velocidad mediante ondas electromagnéticas. Incluye, entre otras, la radiación infrarroja, que no es visible al ojo humano pero sí se percibe como calor.

Sensación térmica

La sensación térmica es la percepción que tiene el cuerpo humano sobre la temperatura. Puede verse afectada por la temperatura corporal, la conductividad térmica de la piel, la ropa o los objetos que rodean al cuerpo y por factores ambientales ajenos a la temperatura (por ejemplo, humedad y viento).