Termología: Temperatura, Calor y Dilatación
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Termología
Temperatura y Calor
Aunque pensamos que la temperatura y el calor son lo mismo, esto no es así.
Características de la Temperatura
Es una magnitud física que indica qué tan caliente o frío está un cuerpo. Nos sirve para predecir qué cambios de energía se llevarán a cabo en un sistema. Depende del estado de agitación de las moléculas (energía cinética promedio).
El Calor
El calor es un tipo de energía que se transfiere del cuerpo con mayor temperatura al de menor temperatura.
Potencial Térmico
Cuando un cuerpo se encuentra demasiado caliente se dice que tiene potencial térmico alto y viceversa.
Termómetros
Un termómetro es un instrumento para medir la temperatura. Los más comunes son de mercurio. El mercurio se dilata en un tubo capilar que lleva dentro. Este instrumento tiene una graduación en la cual podemos leer cuánto aumenta o disminuye su nivel con la temperatura.
- Gabriel Fahrenheit: Construyó el primer termómetro. En una mezcla de hielo con agua obtenía una lectura de 32 °F. Al colocarlo en agua hirviendo obtenía un valor de 212 °F.
- Anders Celsius: Basó su escala en el punto de fusión del hielo (0 °C) y el punto de ebullición del agua (100 °C) a una atmósfera de presión y dividió su escala en 100 partes iguales, cada una de 1 °C.
- Lord Kelvin: Propuso una nueva escala de temperatura en la cual el 0 corresponde a la temperatura cuando la energía cinética de las moléculas es cero. El tamaño de un grado Kelvin es igual al de un grado Celsius. El cero absoluto equivale a -273 °C (o 0 K).
Dilatación de los Cuerpos
Los cambios de temperatura afectan el tamaño de los cuerpos. La mayoría de ellos se dilatan al calentarse y se contraen al enfriarse.
Dilatación Lineal
Aunque los materiales al calentarse sufren un aumento en sus tres dimensiones, para el caso de los cuerpos sólidos delgados de metal lo más importante es su aumento de longitud, es decir, su dilatación lineal.
El coeficiente de dilatación lineal es el incremento de longitud que presenta una varilla de determinada sustancia.
Dilatación de Área
Cuando un área se dilata, lo hace incrementando sus dimensiones en la misma proporción.
El coeficiente de dilatación de área es el incremento del área superficial que experimenta un cuerpo de área igual a la unidad al elevarse su temperatura un grado Celsius.