Estados de la materia, temperatura y calor: termómetros, escalas, modelos atómicos y transferencia de calor

Estados de la materia

• Sólido
• Líquido
• Gaseoso
• Plasma

Prefijos del Sistema Internacional

Notas sobre orientación (presentadas tal como aparecen en el documento original):

• Abajo hacia arriba = IZQUIERDA
• Arriba hacia abajo = DERECHA

Materia, energía e interacciones

Física = conocimiento de la naturaleza.

Física clásica

• Dinámica = fuerza
• Mecánica = movimiento
• Termología = temperatura y calor
• Óptica = luz
• Acústica = sonidos
• Electromagnetismo = electricidad y magnetismo

Física moderna

• Cuántica = movimiento de pequeñas partículas
• Relativista = espacio y gravedad
• Electromagnético = movimiento y electromagnetismo de pequeñas partículas

Modelos en la ciencia

Los modelos pueden ser formales (teóricos) o materiales. A continuación se describen los tipos de modelos:

• Formal o teórico: verbal, gráfico y matemático.
• Material: montaje físico que representa el fenómeno.

Tipos de representación

• Verbal = descripción oral o escrita.
• Gráfico = diagrama o gráfica.
• Matemático = ecuación.

Modelos atómicos

• Leucipo y Demócrito
• John Dalton
• Joseph John Thomson
• Ernest Rutherford
• Niels Bohr
• Daniel Bernoulli
• Rudolph, Ludwig Boltzmann y James Clerk Maxwell
• Modelo actual

Estados y cambios de estado

Materia = todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.

Estado de agregación de la materia = forma o estado en que se representa en la naturaleza una sustancia. Puede ser:

• Sólido
• Líquido
• Gaseoso
• Plasma

Temperatura y equilibrio

• Calor = energía total del movimiento de un cuerpo; depende del número, tamaño y tipo de partículas (en términos prácticos, se asocia con la energía interna o transferencia de energía térmica).
• Temperatura = medida de la cantidad de energía térmica por partícula; mide la energía cinética promedio de las moléculas y el estado térmico de un cuerpo.

Más calor → mayor energía cinética.

Menos calor (más frío) → menor agitación molecular.

La temperatura se mide

• Cualitativamente = ligada a sensaciones de calor y frío.
• Cuantitativamente = usando un instrumento (termómetro).

Estructura del termómetro

• Bulbo
• Tubo capilar
• Tubo de vidrio
• Graduación
• Escala numérica

Escalas termométricas

• Anders Celsius
• Fahrenheit
• William Kelvin

Fórmulas de conversión

• °C = (5/9) · (°F − 32)
• °F = (9/5) · °C + 32
• K = °C + 273.15
• °C = K − 273.15

Transferencia de calor

• Conducción
• Convección
• Radiación

Calor específico

Fórmula general (corregida y presentada de forma clara):

Q = Ce · m · ΔT

• Q = calor (calorías)
• Ce = calor específico (cal/g · °C)
• m = masa (gramos, g)
• ΔT = variación de la temperatura (°C) = Tf − Ti

Interpretación de signos:

• Q > 0 = gana o absorbe calor.
• Q < 0 = pierde o cede calor.
• Ti = temperatura inicial
• Tf = temperatura final

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