Efectos del calor

El calor que se comunica a un cuerpo además de aumentar su energía interna produce tres tipos de efectos físicos: variación de la temperatura, dilatación o contracción y cambio de estado.

VARIACION DE LA TEMPERATURA

El efecto más inmediato del intercambio de calor entre dos cuerpos es la variación de la temperatura.

• Si un cuerpo recibe energía en forma de calor aumenta su temperatura. El aporte de calor se considera positivo.
• Si un cuerpo pierde energía en forma de calor, disminuye su temperatura. La pérdida de calor se considera negativa.

Si calentamos de igual forma dos sustancias diferentes (la misma cantidad de agua y aceite por ejemplo), comprobamos que el aceite alcanza primero mayores temperaturas. Esta propiedad es la  capacidad calorífica  o  calor específico  de un cuerpo y mide su facilidad para enfriarse o calentarse.

1. La capacidad calorífica es la cantidad de energía en forma de calor que debemos aportar a una sustancia para aumentar en un grado la temperatura de un kilogramo de su masa.

La cantidad de energía transferida  en forma de calor (Q) por un cuerpo es directamente proporcional a la masa (m), a su calor específico (Ce) y a la variación de temperatura  (Tf - Ti ) que experimenta:

• Q = m . ce. (Tf-Ti)

La Ce es constante para cada sustancia y se expresa  en el SI en Julio /kg . K ; la masa se expresa en kg ; la temperatura en grados Kelvin (K).

DILATACION Y CONTRACCION

Tanto los sólidos como los líquidos y los gases se dilatan y se contraen.

• la  dilatación  es el aumento de volumen que experimentan los cuerpos al aumentar su temperatura.
• la  contracción  es la disminución de volumen que experimentan los cuerpos al disminuir su temperatura.

El agua es una sustancia especial, pues al contario que la mayoría de las sustancias  aumenta su volumen (se dilata) cuando se enfria por debajo de los 4ºC.

CAMBIOS DE ESTADO


El esquema reproduce los cambios de estado posibles.
La energía en forma de calor necesaria para el cambio de estado recibe el nombre de  calor latente . Así se habla de calor latente de fusión (qf)o calor latente de vaporización (qv). el valor de estos calores latentes es propio y característico de cada sustancia y viene expresado  en el SI en Julios/kilogramo (J/kg).