|
Con frecuencia dicimos: "teño moita calor", " teño frío", "que calor
vai", "vai un frío que pela". A calor e o frío son sensacións do noso corpo, que están relacionadas coa temperatura ambiente, pero tamén con outras cousas como veremos. A idea de frío e calor que usamos cotidianamente non teñen moito que ver cos conceptos físicos que estudaremos neste tema. Por iso é necesario ter unha idea clara dos que é calor ou do que é temperatura, que non son o
mesmo.
A sensación de frío e calor pódenos confundir frecuentemente. Por exemplo, imos facer un pequeno experimento. Coloca a túa man sobre a libreta, fíxache no que sentes. Logo coloca a man sobre a mesa, notas o mesmo?. Para rematar toca coa man a pata metálica da mesa. Seguramente non sentiches o mesmo nos tres casos. Seguramente non che estraña. pero o que si che estrañará é saber que a libreta, a mesa e a pata da mesa están prácticamente á mesma temperatura. Non cho crees? Mídea cun termómetro.
Por que temos unha sensación tan distinta cando tocamos diferentes corpos que están á mesma temperatura? Sérvenos a man para medir temperaturas? Parece que non, está claro.
O noso corpo sempre está quente, temos unha temperatura media de entre 36º e 37ºC. Cando a túa man toca un corpo sente algo. Iso que sente en realidade é
se perde calor ou se gaña calor. Cando tocamos a libreta, tocamos o papel, que é un bo
illante da calor, notamos a libreta quente porque a nosa man non perde calor. Cando tocamos a mesa notámola máis fría, porque a mesa conduce mellor a calor que o papel, a nosa calor escápase á mesa, o que notamos é a perda de calor. Cando tocamos a pata da mesa notámola aínda máis fría pois o metal conduce moito a calor, a nosa calor escápase fácilmente á pata da mesa. Notámola fría, porque notamos que perdemos calor
axiña. Xa que logo o noso sentido do tacto mide máis as perdas ou ganancias de calor que a temperatura.
|
|
|
Materiais fríos e materiais quentes |
Tamén falamos do frío, pero dende o punto de vista físico o frío non existe. O que existe é a calor, que é unha forma de enerxía. O frío só é unha sensación de perda de calor.
Se perdemos calor sentimos frío. Por iso cando temos frío poñémonos máis roupa. O que fai a roupa é illarnos da contorna, facendo que a calor do corpo non se escape.
Que é entón a temperatura? Como vimos no tema 2, o modelo cinético-molecular da materia di que a materia está formada de partículas materiais. Estas partículas son os átomos, iones ou moléculas que forman a materia. Estás partículas terán enerxía, que fará que estas se movan nos gases ou líquidos e que vibren no caso dos sólidos. Non todas as partículas dun corpo terán a mesma enerxía, unhas terán máis e outras terán menos, haberá xa que logo unha enerxía media das partículas dun
corpo.
A temperatura é proporcional á enerxía media das partículas dun
corpo.
Se un corpo ten máis temperatura que outro é porque as súas partículas teñen máis enerxía que as partículas do
outro. Se estes corpos póñense en contacto pasa enerxía das partículas do corpo de máis temperatura ás partículas do corpo de menos temperatura. Por iso dicimos que si poñemos en contacto corpos de distinta temperatura sempre pasa calor do corpo de máis temperatura ao corpo de menos temperatura.
A calor é a enerxía que pasa dos corpos de máis temperatura aos corpos de menos temperatura.
A enerxía que teñen os corpos débese á suma da enerxía de todas as partículas dun corpo. Un corpo pode ter moita enerxía porque as súas partículas teñen moita enerxía, e xa que logo moita temperatura, ou porque ten moitas partículas, e sumando as enerxías de todas dános unha cantidade moi grande. A enerxía dun corpo non depende só da enerxía de cada partícula, depende tamén do número de partículas que teña.
A enerxía dun corpo é a suma das enerxías de todas as súas partículas.
Supoñamos dous corpos, A e B. O corpo A ten 9 partículas con enerxías de valor
4u, e B ten 6 partículas con enerxías de valor 9u.
Cal ten máis temperatura? O corpo B, pois as súas partículas teñen máis enerxía que as partículas de A.
Que corpo ten máis enerxía? A enerxía dun corpo é a suma das enerxías das súas partículas, polo tanto A ten unha enerxía de
36u e B unha enerxía de 54u.
Neste caso o corpo que ten máis temperatura tamén ten máis enerxía acumulada, pero non sempre é así.
Que pasa cando se poñen en contacto corpos de distintas temperaturas? As partículas chocan e intercambian enerxías, as partículas de máis enerxía ceden parte desa enerxía ás partículas de menor enerxía, ata alcanzar o equilibrio térmico. A enerxía total,
90u, repartirase entre as 15 partículas correspondéndolle a cada unha unha media de
6u de enerxía.
O corpo A que tiña unha enerxía térmica de 36u agora ten
54u, e o corpo B que tiña unha enerxía térmica de 54u agora ten 36u. Esta enerxía que pasa dos corpos de máis temperatura aos de menos temperatura é a
calor. A calor é unha enerxía en tránsito. Non se debe dicir: "un corpo ten calor", diremos: "un corpo ten enerxía". Os corpos poden ceder ou absorber calor.
Se un corpo diminúe a súa temperatura é porque cede calor, e si un corpo aumenta a súa temperatura é porque absorbe calor.
Este exemplo pode facernos pensar que pasa calor dos corpos que teñen máis enerxía aos que teñen menos. Pero non é ese o criterio para saber como circula a calor,
sempre pasa calor dos corpos que teñen máis temperatura aos que teñen menos
temperatura. No seguinte exemplo vese que pode pasar calor dun corpo que ten menos enerxía, pero máis temperatura, a outro que ten máis enerxía, pero menos temperatura.
O corpo B ten menos enerxía que A, pero como ten máis temperatura que A, pasará calor do corpo B ao corpo A.
Se dous corpos en contacto están a distintas temperaturas sempre pasa calor do corpo que está a máis temperatura ao que está a menos temperatura, ata que as temperaturas dos dous iguálanse, neste caso dicimos que se alcanza o
equilibrio térmico.
EXERCICIOS
PARA PRACTICAR
|
