CALOR » Qué es, Transmisión, Cantidad de calor

En la vida cotidiana no se hace distinción entre los términos calor y temperatura, sin embargo, en física, realizar esa diferenciación es indispensable.

Por consiguiente, en este artículo aclaramos qué es el calor y una serie de conceptos básicos relacionados con él.

Qué es el calor

Cuando se habla del calor que se encuentra en un cuerpo, se está haciendo referencia al contenido energético que posee tal cuerpo en forma de energía cinética producido por el movimiento desordenado de sus moléculas.

En otras palabras, es también definido como la energía que se transmite de un cuerpo a otro, debido a una diferencia de temperatura entre ellos.

Diferencia con la temperatura

Al comienzo del artículo mencionamos que por lo general muchos piensan que hablar de ambos términos es hablar de lo mismo, pero esto no es correcto. ¿Por qué lo decimos?

La temperatura es una magnitud que determina el sentido en que tienen lugar los intercambios caloríficos entre los cuerpos.

Así, cuando dos cuerpos se ponen en contacto, la energía calorífica no pasa del que posee más energía calorífica al que posee menos, sino del que tenga más temperatura al que tenga menos.

Lo anterior nos indica que la temperatura es una magnitud de intensidad, mientras que el calor es una magnitud cuantitativa.

¿Cómo se transmite el calor?

Cuando se ponen en contacto dos cuerpos de diferente temperatura, el calor se transmitirá desde el que tiene mayor temperatura hasta el que posee menos.

Se propaga o transmite principalmente por conducción, por convección y por radiación.

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Conducción

Es la transferencia que se produce por el intercambio de energía entre las partículas próximas , sin desplazamiento de las mismas.

Convección

La convección es la transferencia mediante el movimiento de las partículas de un fluido.

Es importante saber que este proceso se lleva a cabo solo en líquidos y gases.

Radiación

Este tipo de transmisión consiste en la transformación de calor sin que intervengan partículas materiales que transporten calor, debido a que se realiza mediante ondas electromagnéticas.

Lo que indica que esta transferencia puede efectuarse incluso en el vacío.

Cantidad de calor

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La cantidad almacenada en un cuerpo depende de dos factores. El primer factor es su masa pues cuantas más partículas haya en movimiento, mayor será la energía de todas ellas.

Mientras que el segundo factor es la mayor o menor rapidez con la que se muevan las partículas, debido a que, por ejemplo, una partícula que vibre con una determinada frecuencia y amplitud tendrá menos energía que otra similar que lo haga con más frecuencia y amplitud.

La cantidad de calor (Q) que puede ceder o absorber un cuerpo al entrar en contacto con otro de distinta temperatura, es proporcional a la variación de temperatura (∆T), proporcional a su masa y depende de la naturaleza del cuerpo.

  • Variación de la temperatura: Como es lógico pensar, es necesario dar más calor a un cuerpo para que eleve su temperatura a 80°C que para que la eleve a 10°C.
  • Masa del cuerpo: Por ejemplo, se debe suministrar más calor para calentar a determinada temperatura 1000g de agua , que para calentar a esa misma temperatura solo 10g de agua.
  • Naturaleza del cuerpo: Masas iguales de distintos cuerpos necesitan cantidades distintas de calor para elevar su temperatura el mismo número de grados. Las características determinadas por la naturaleza de cada cuerpo determinan la facilidad con la que puede ceder o absorber calor.

La expresión matemática que combina los tres factores que acabamos de mencionar nos da como resultado la cantidad de calor absorbido o cedido por el cuerpo:

Q = c * m (t2 – t1)

En esta expresión las variables representan a:

Q = Calor absorbido o cedido
m = Masa del cuerpo
t2 = temperatura superior
t1 = Temperatura inferior
t2 – t1 = cambio de temperatura
c = calor específico

Unidades de la cantidad de calor

La unidad usada habitualmente es la caloría aunque también se emplean otras como la kilocaloría y la B.T.U.

Caloría

Una caloría es la unidad de calor que es necesario suministrar a 1g de agua que inicialmente está a la temperatura de 14,5°C, para que si temperatura aumente hasta 15,5°C.

Kilocaloría

La kilocaloría o caloría grande, es la cantidad de calor que debe ser suministrada a 1kg de agua inicialmente a 14,5°C, para que su temperatura se eleve hasta 15,5°C.

Una kilocaloría equivale a 1000 calorías.

Unidad Térmica Británica (B.T.U.)

Un B.T.U (British Thermal Unit) es la cantidad de calor que se necesita para elevar la temperatura de una libra de agua con una temperatura inicial de 63°F para que esta suba a 64°F.

Un B.T.U. es igual a 52 calorías.

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