Calor Latente

El calor de cambio de estado es la energía requerida por una sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización).Se debe tener en cuenta que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura; por tanto al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se libera la misma cantidad de energía.

Antiguamente se usaba la expresión calor latente para referirse al calor de fusión o de vaporización. Latente en latín quiere decir escondido, y se llamaba así porque, al no notarse un cambio de temperatura mientras se produce el cambio de fase (a pesar de añadir calor), éste se quedaba escondido. La idea proviene de la época en la que se creía que el calor era una sustancia fluida denominada calórico. Por el contrario, el calor que se aplica cuando la sustancia no cambia de fase, aumenta la temperatura y se llama calor sensible.

Calor latente de algunas sustancias

• Agua:
  • de fusión: 333,9 kJ/kg (79,9 kcal/kg) a 0 ºC;
  • de vaporización: 2257 kJ/kg (539 kcal/kg) a 100 ºC.
• Amoníaco:
  • de fusión: 753 kJ/kg (180 kcal/kg) a -77,73 °C;
  • de vaporización: 1369 kJ/kg (327 kcal/kg) a -33,34 °C.

Cuando se da el calor latente de cambio de estado, es necesario dar también la temperatura a la que se produce, porque, en menor cantidad, también hay evaporación o fusión a otras temperaturas (por ejemplo, la evaporación del sudor en la piel ocurre a temperaturas inferiores a 100 ºC), con valores distintos de calor latente.

Cambios de estado

Q = mL

Donde L es el calor de fusión o de evaporación y m es la masa que cambia de estado.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente

Calor Específico

El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor específico depende de dicha temperatura inicial. Se la representa con la letra c (minúscula).
La capacidad calorífica como la cantidad de calor que hay que suministrar a toda la masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la letra C (mayúscula).
Por lo tanto, el calor específico es la capacidad calorífica específica, esto es

c = C / m 

donde:
 m es la masa de la sustancia.

El calor específico es una propiedad intensiva de la materia, por lo que es representativo de cada materia; por el contrario, la capacidad calorífica es una propiedad extensiva representativa de cada cuerpo o sistema particular.
Cuanto mayor es el calor específico de las sustancias, más energía calorífica se necesita para incrementar la temperatura.
El término "calor específico" tiene su origen en el trabajo del físico Joseph Black, quien realizó variadas medidas calorimétricas y usó la frase “capacidad para el calor”.



Ecuaciones básicas
El calor específico medio (c) correspondiente a un cierto intervalo de temperaturas ▲T se define en la forma:

c= Q / m▲T

donde Q es la transferencia de energía en forma calorífica en el entre el sistema y su entorno u otro sistema, es la masa del sistema (se usa una n cuando se trata del calor específico molar) y ▲T es el incremento de temperatura que experimenta el sistema. El calor específico () correspondiente a una temperatura dada T se define como:

c = Q / m▲T = 1 dQ / mdT
     lim ▲T → 0

El calor específico (c) es una función de la temperatura del sistema; esto es, c(T). Esta función es creciente para la mayoría de las sustancias (excepto para los gases monoatómicos y diatómicos). Esto se debe a efectos cuánticos que hacen que los modos de vibración estén cuantizados y sólo estén accesibles a medida que aumenta la temperatura.

Cantidad de sustancia

Cuando se mide el calor específico en ciencia e ingeniería, la cantidad de sustancia es a menudo de masa, ya sea en gramos o en kilogramos, ambos del SI. Especialmente en química, sin embargo, conviene que la unidad de la cantidad de sustancia sea el mol al medir el calor específico, el cual es un cierto número de moléculas o átomos de la sustancia.Cuando la unidad de la cantidad de sustancia es el mol, el término calor específico molar se puede usar para referirse de manera explícita a la medida; o bien usar el término calor específico másico, para indicar que se usa una unidad de masa.


Unidades

Unidades de calor

La unidad de medida del calor en el Sistema Internacional es el joule (J). La caloría (cal) también se usa frecuentemente en las aplicaciones científicas y tecnológicas. La caloría se define como la cantidad de calor necesario para aumentar en 1 °C la temperatura de un gramo de agua destilada, en el intervalo de 14,5 °C a 15,5 °C. s decir, tiene una definición basada en el calor específico.

Unidades de calor específico

En el Sistema Internacional de Unidades, el calor específico se expresa en julios por kilogramo y por kelvin (J·kg^-1·K^-1); otra unidad, no perteneciente al SI, es la caloría por gramo y por kelvin (cal·g^-1·K^-1). Así, el calor específico del agua es aproximadamente 1 cal/(g·K) en un amplio intervalo de temperaturas, a la presión atmosférica; y exactamente 1 cal·g^-1·K^-1 en el intervalo de 14,5 °C a 15,5 °C (por la definición de la unidad caloría).

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADfico

Temperatura

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" que otro puede considerarse que tiene una temperatura mayor, y si es frío, se considera que tiene una temperatura menor. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema.  A medida de que sea mayor la energía sensible de un sistema, se observa que éste se encuentra más "caliente"; es decir, que su temperatura es mayor.

 

 

 

Kelvin

El kelvin (antes llamado grado Kelvin), simbolizado como K, es la unidad de temperatura de la escala creada por William Thomson, Lord Kelvin, en el año 1848, sobre la base del Grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión. Lord Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor. Es una de las unidades del Sistema Internacional de Unidades y corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua. Se representa con la letra K, y nunca "°K".

Coincidiendo el incremento en un grado Celsius con el de un kelvin, su importancia radica en el 0 de la escala: la temperatura de 0 K es denominada "cero absoluto" y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. A la temperatura medida en kelvin se le llama "temperatura absoluta", y es la escala de temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química.

También en iluminación de vídeo y cine se utilizan los kelvin como referencia de la temperatura de color. Cuando un cuerpo negro es calentado emitirá un tipo de luz según la temperatura a la que se encuentra.

Grado Celsius

El grado Celsius, (°C), es la unidad creada por Anders Celsius en 1742 para su escala de temperatura. Celsius definió su escala en 1742 considerando las temperaturas de congelación y ebullición del agua, asignándoles originalmente los valores 100 °C y 0 °C respectivamente (de manera que más caliente resultaba en una menor temperatura); fue Linneo quien invirtió ambos puntos un par de años más tarde.

En la actualidad el grado Celsius se define a partir del kelvin del siguiente modo:

                                     t(°C) = T(K) - 273,15

Grado Fahrenheit

El grado Fahrenheit (°F) es una escala de temperatura propuesta por Daniel Gabriel Fahrenheit en 1714. La escala establece como las temperaturas de congelación y evaporación del agua, 32 °F y 212 °F, respectivamente. El método de definición es similar al utilizado para el grado Celsius (°C).

"Colocando el termómetro en una mezcla de sal de amonio o agua salada, hielo y agua, encontré un punto sobre la escala al cual llamé cero. Un segundo punto lo obtuve de la misma manera, si la mezcla se usa sin sal. Entonces denoté este punto como 30. Un tercer punto, designado como 96, fue obtenido colocando el termómetro en la boca para adquirir el calor del cuerpo humano."

Conversión de Temperaturas

	Kelvin	Grado Celsius	Grado Fahrenheit
Kelvin	K = K	K = C + 273,15	K = (F + 459,67) 5/9
Grado Celsius	C = K − 273,15	C = C	C = (F - 32) 5/9
Grado Fahrenheit	F = K 9/5- 459,67	F = C 9/5+ 32	F = F

  Fuentes:
http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura
http://es.wikipedia.org/wiki/Kelvin
http://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsius
http://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Fahrenheit

Principio de Arquímides

El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (N).

La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en las figuras:

1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

El principio de Arquímedes se formula así:

FB = PfVg

Donde:

FB: Fuerza de flotabilidad 

Pf: densidad del fluido
V: volúmen del cuerpo

g: gravedad

Fuentes:

http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?GUID=123.456.789.000&D=133171

http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Arqu%C3%ADmedes

http://fisicalogicauobvia.blogspot.com/

Principio de Pascal

El principio de Pascal es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: la presión ejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables, se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.

También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos y en los frenos hidráulicos.

Aplicaciones del principio

El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática y del carácter altamente incompresible de los líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuación:

P = P0 + pgh

Donde:

P: presión total a la profundidad.

P0: presión sobre la superficie libre del fluido.

p: densidad del fluido
g: aceleración de la gravedad

h: Altura, medida en Metros.

Ejemplos:

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Pascal