Trabajo de Biofísica: Calor

1. Introducción
2. Calor
3. Formas de Transmisión de Calor
4. Unidades de medida
5. Calor Latente
7. Cambios de fase
8. Conclusión
9. Bibliografía
10. Anexos

Introducción

Si, por ejemplo sales de una habitación fría para entrar en una templada, dirías que está caliente, pero si, en cambio procedes de una caliente te parecerá fría.

Para entender los conceptos de calor y temperatura, hemos de tener en cuenta que toda materia está formada por partículas pequeñísimas, que llamamos moléculas, que poseen movimientos desordenados de mayor o menor intensidad, y que por lo tanto llevan asociadas una determinada energía.

Los seres vivos tienen sus propios mecanismos reguladores de temperatura, que les permiten adaptarse a los cambios térmicos. Incluso la Tierra se mantiene en equilibrio térmico, gracias al papel que desempeñan la vegetación, la hidrosfera y la atmósfera en el proceso de intercambio de energía térmica que, por radiación, procede del Sol. Esta energía térmica solar es repartida por la atmósfera y la hidrosfera por convección, y se distribuye luego por la corteza terrestre por conducción.

Este tema gira en torno a la energía térmica y a los mecanismos de transmisión.

Calor

El calor es posible definirlo como energía transferida entre dos cuerpos o sistemas, se puede asociar al movimiento molecular y otras partículas que forman la materia. El calor puede ser generado por reacciones químicas, reacciones nucleares, disipación electromagnética o por disipación mecánica. Su concepto está ligado al Principio Cero de la Termodinámica, según el cual dos cuerpos en contacto intercambian energía hasta que su temperatura se equilibre.

El calor puede ser transferido entre objetos por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos los mecanismos anteriores se encuentran presentes en mayor o menor grado.

El calor que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo de transformación que se efectúe sobre ese cuerpo y por tanto depende del camino. "Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna". El calor es la transferencia de parte de dicha energía interna (energía térmica) de un sistema a otro, con la condición de que estén a diferente temperatura.

El calor se puede transmitir por medio de tres formas distintas:

• Conducción Térmica.

• Convección Térmica.

• Radiación Térmica.

La energía térmica también se puede aprovechar en un motor térmico; en el caso de la energía nuclear para la generación de energía eléctrica, y en el caso de la combustión, además, para obtener trabajo, como en los motores de los automóviles o de los aviones.

La energía térmica es la forma de energía que interviene en los fenómenos caloríficos, el tipo de energía que se cede de un cuerpo a otro como consecuencia de una diferencia de temperaturas es precisamente la energía térmica.

La energía térmica de un cuerpo es la energía resultante de sumar todas las energías mecánicas asociadas a los movimientos de las diferentes partículas que lo componen. Se trata de una magnitud que no se puede medir en términos absolutos, pero es posible, sin embargo, determinar sus variaciones.

Formas de Transmisión de Calor

Transferencia de calor es el proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. La conducción es la transferencia de calor a través de un objeto sólido; la convección transfiere calor por el intercambio de moléculas frías y calientes; la radiación es la transferencia de calor por radiación electromagnética.

• Conducción Térmica:

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir el movimiento cinético de sus moléculas a sus propias moléculas adyacentes o a otras substancias con las que está en contacto.