2.-DESARROLLO-DEL-TEMA-CANTIDAD-Y-CALOR

Experiencia de aprendizaje: CANTIDAD DE CALOR No me gusta tomar líquidos muy calientes. Por eso, generalmente 10 minutos antes de tomar mi desayuno, pongo mi taza de lo que haya preparado (quinua, café, leche, etc.) dentro de un tazón con agua fría para que se vaya entibiando.  ¿Has enfriado o entibiado de esa forma un líquido caliente? ¿De qué otra forma podrías enfriarlo?  ¿Por qué crees que se enfría el líquido en la taza? ¿Y el agua del tazón se habrá calentado? ¿Mucho o poco?El calor tiene la propiedad de pasar de un cuerpo a otro. Así, cuando dos cuerposque están a distinta temperatura se ponen en contacto, se produce unatransferencia de calor.El cuerpo que tiene mayor temperatura cedecalor al que tiene menor temperatura. Esteproceso demora cierto tiempo hasta queambos cuerpos están a la misma temperatura,es decir, hasta que alcanzan el equilibriotérmico.Cuando decimos que un cuerpo estáfrío o caliente, no estamos sintiendo sutemperatura, sino la transferencia de calorentre nuestra piel y el objeto. Cuanto mayorsea la diferencia de temperatura entre la piely el objeto, más intensa será la sensación defrío.En una habitación cerrada, todos los objetos CALORestán a la misma temperatura debidoal equilibrio térmico. Sin embargo, algunosobjetos como los metales nos parecen más fríos. Esto se debe a que los metalesson buenos conductores del calor. Al tocarlos, nuestra piel cede rápidamente sucalor al metal, de allí que nos parezca frío. No ocurre lo mismo con otros materialescomo la madera o el plástico, que son malos conductores.

Analiza esta situación:Elena quiere descongelar 1 kg de carne y tiene dos ideas: colocarla a la temperaturaambiente o en agua, que también está a temperatura ambiente.A temperatura ambiente demora ocho horas Si la sumerge en agua, demora tres horas  ¿Cuál es el cuerpo que cede calor en cada uno de los casos? ¿Qué cuerpo gana calor?  ¿Por qué crees que en agua la carne se descongela más rápido que cuan-do está al aire libre?La cantidad de calor que transfiere un cuerpo depende, entre otras cosas, de su capacidadcalórica. Unidades del calorLa cantidad de calor que trasmite o recibe un cuerpo se expresa en dos unidades:la caloría y el joule. Una caloría es la cantidad de calor que se proporciona a un gramo de agua para que aumente su temperatura en 1 °C. Como la caloría es una unidad muy pequeña, con frecuencia se usa la kilocaloría (kcal). Esta unidad se utiliza sobre todo para referirnos a las calorías que aportan los alimentos. El joule o julio (J) es la unidad de medida de trabajo y energía en el SI. El calor es una forma de energía; por eso, también emplea esta unidad. El científico inglés James Joule (1818- 1889) demostró que 4,18 J de trabajo eran necesarios para que un 1 g de agua eleve su temperatura en 1 °C. Por lo tanto: 1 cal = 4,18 J

Capacidad calóricaSeguramente has observado que algunos materiales se calientan más rápido queotros. Observa algunos ejemplos:La arena aumenta más su Un techo de calamina se El metal de un carro quetemperatura que el agua calienta más que uno de está bajo el sol se calientade mar; por eso, se siente mucho; pero el agua de un ladrillo. balde que también estuvo más caliente. bajo el sol no se siente tan caliente. Los materiales tienen diferente capacidad calórica, es decir, con la misma cantidad de calor unas sustancias elevan más su temperatura que otras.  Una sustancia tiene gran capacidad calórica si al recibir calor no eleva mucho su temperatura. Por ejemplo, el agua.  Una sustancia tiene poca capacidad calórica si al recibir calor aumenta rápida-mente su temperatura. Por ejemplo, los metales.Cuando se mide la capacidad calórica por unidad Calor específico (Ce)de masa, se obtiene la capacidad calorífica de varias sustanciasespecífica o, simplemente, el calor específico. comunesEl calor específico es la cantidad de calor quedebe ganar una unidad de masa (1 g) de una Sustancia Ce (cal/g °C)sustancia para subir su temperatura 1 °C. Aluminio 0,2Así, cuando decimos que el calor específico delalcohol es de 0,58, quiere decir que se Cobre 0,09necesitan 0,58 calorías para que un gramo dealcohol suba su temperatura 1 °C. Hierro 0,1El calor específico es característico de cada Acero 0,12sustancia. En la tabla se dan los caloresespecíficos de varias sustancias comunes. Tierra seca 0,4Observa que se requiere diez veces más calorpara que 1 g de agua eleve su temperatura en Ladrillo 0,21 °C que para elevar 1 °C la temperatura de 1g de hierro. Madera 0,6 Aceite 0,4 Alcohol 0,58 Agua 1

Conocer la capacidadcalórica o el calor específico de unasustancia permite utilizar mejor los materiales e interpretar lo que sucede a tu alrededor. El agua es la sustancia que El cobre tiene bajo calor La tierra tiene elevadotiene el mayor calor específico; específico; por eso, se calor específico; por eso, en por eso, tarda más que otras calienta más rápidamente los desiertos africanos se en calentarse y en enfriarse. que otros metales. Debido construyen viviendas frescas a ello, los peroles y ollas se con estos materiales. hacen de cobre.Cálculo de la cantidad de calorLa cantidad de calor que cede (transfiere) o recibe un material depende de su masa, delcalor específico y de la variación de temperatura entre los cuerpos puestos encontacto. Por lo tanto, para hallar la cantidad de calor se utiliza la fórmula:Q = m x Ce x ∆T Donde: Q = cantidad de calor Ce = calor específico ∆T = variación de la temperatura