Calor y Dilatación:

 ¿Qué es el calor?

Es un intercambio o transferencia de energía entre dos cuerpos que varían su temperatura. Si este implica un aumento de temperatura, la 
absorción genera una dilatación, un aumento de sus dimensiones.


La medida de la energía del calor:

1. Temperatura: La temperatura aumenta o disminuye según la ganancia o pérdida del calor. Esta variación genera:

• Cambios de agregación o fase:

NOTA:

• Los fenómenos de fusión y vaporización son progresivos porque necesitan aporte de calor.
• Los fenómenos de condensación y solidificación son regresivos porque desprenden calor.

• La temperatura se mide:

La temperatura se mide usando un instrumento llamado termometro, el cual usa escalas termométricas:

- Celcius (°C)

- Fahrenheit (°F)

- Kelvin (K)

El calor implica:

Calor específico: Es el número de calorías que necesita absorber un gramo de la sustancia para que su temperatura aumente en
grados centígrado.

• Unidad= Cal/gr .°C                          NOTA: Cal= Calorías

Capacidad calorífica: Es la cantidad de calor que puede absorber o desprender un cuerpo cundo su temperatura varía 1°C.

• C= Ce . m                                        NOTA: Ce= Calor especifico

                                                                               m= Masa

Cantidad de calor: Es directamente proporcional a la masa, a la variación de temperatura y depende de la naturaleza de la sustancia.

• Q= Ce . m . ΔT                                 NOTA: ΔT= (Tf - To)

El calor se mide en:

• Calorías: Es la cantidad de calor que debe absorber un gramo de agua para que su temperatura se eleve en 1°C
• Joule: Es el trabajo requerido para mover un cuerpo a la distancia de un metro, al alicarle una fuerza Newton
• Unidad Térmica Dinámica (BTU): Cantidad de calor requerido para que una libra de agua eleve su temperatura en 1°F 

Los tipos de dilatación son:

• Dilatación lineal: Es el aumento de la longitud que experimenta un cuerpo por acción del calor que recibe.
• Dilatación superficial: Es el aumento de la superficie que experimenta un cuerpo por acción del calor que recibe.
• Dilatación cúbica: Es el aumento de volumen que experimenta un cuerpo por acción del calor que recibe.

Experimentos:

En los siguientes experimentos realizados en clase, se puede apreciar los distintos tipos de dilatación:


Experimento 1: Dilatación lineal

Materiales:

• Alambre de cobre 
• Encendedor
• Pinzas de madera, para agarrar el alambre
• Regla 

Procedimiento:

• Con la regla medimos nuestro alambre de aluminio para obtener nuestra longitud inicial.
• Utilizando la pinza agarramos el alambre.
• Prendemos nuestro encendedor y procedemos a calentar nuestro alambre de cobre.
• Al pasar 5 min retiramos rápidamente del fuego nuestro alambre de cobre y lo colocamos junto a la regla para que podamos ver el incremento de su longitud.

• Longitud Inicial: 11,2 cm

• Longitud final:  11,3 cm

Experimento 2: Dilatación volumétrica

Materiales:

• Plastilina
• Envase de vidrio
• Pitillo (1)
• Vaso precipitado
• Pinzas
• Agua
• Colorante
• Mechero y encendedor
• Tripode de laboratorio y rejilla

Procedimiento:

• Llenamos nuestro envase de vidrio con el agua y le agregamos unas gotas de colorante 
• Introducimos nuestro pitillo en el envase remojandolo solo unos centimetros dentro del agua, lo sellamos a la boquilla del envase usando la plastilina.
• Encendemos nuestro mechero y colocamos nuestro envase ya preparado sobre la rejilla para comenzar a la calentarlo
• Esperamos unos 5-10 min ,dependiendo de que tan alta este nuestra llama, de esta manera veremos como nuestro liquido sube por el pitillo.

Experimento 3: Dilatación superficial

Materiales:

• Plastilina
• Papel aluminio
• Tripode de laboratorio
• Mechero y encendedor
• Regla

Procedimiento;

• Con la plastilina formamos un la bolita, la aplastamos obteniendo una circunferencia de 4,6 cm de diámetro
• Colocamos nuestra plastilina sobre el papel aluminio, y este lo ponemos sobre el tripode de laboratorio para que se mantenga estirado el papel aluminio
• Encendemos el mechero y lo ponemos a fuego bajo para evitar que se queme las plastilina y el papel aluminio
• Apagamos el fuego después de 20 seg, medimos la circunferencia obtenida con la regla (6,3 cm de diámetro)

Experimento 4: Dilatación superficial

Materiales:

• Una moneda
• Pinzas
• Mechero y encededor
• Regla
• Pote de compota
• Vaso precipitado con agua

Procedimiento;

• Medimos el diámetro de nuestra moneda (2,2 cm) y abrimos un hueco de esa medida en la tapa del pote de compota de manera que la moneda pase fácilmente por el.
• Encendemos nuestro mechero, tomamos la moneda con la piza y comenzamos a calentarla de 5-10min
• Rapidamente sacamos la moneda del calor e intentamos meterla por el huecoque hicimos en la tapa del pote de compota. Comprobamos que no pasa por completo, esto quiere decir que hubo un aumento de la superficie de la moneda
• Introducimos la moneda en el agua para que esta se enfríe y procedemos a intentar meterla dentro del pote de compota otra vez. Comprobamos que pasa con facilidad, ya que el calor que absorbio fue desprendido al entrar en contacto con el agua, haciendo que este perdiera el aumento de superficie que habia obtenido.