jueves, 23 de mayo de 2013
HIDRÁULICA
HIDRAULICA
La Hidraulica es la tecnología que emplea un líquido, bien agua o aceite (normalmente aceites especiales), como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. Básicamente consiste en hacer aumentar la presíon de este fluido (el aceite) por medio de elementos del circuito hidraulico (compresor) para utilizarla como un trabajo útil,
normalmente en un elemento de salida llamado cilindro. El aumento de esta presión se puede ver y estudiar mediante el principio de Pascal.
Los cilindros solo tienen recorrido de avance y retroceso en movimiento rectilíneo, es por eso que si queremos otro movimiento deberemos acoplar al cilindro un mecanismo que haga el cambio de movimiento.
En un sistema hidráulico el aceite sustituye al aire comprimido que se usa en neumática. Muchas excavadoras, el camión de la basura, los coches, etc utilizan sistemas hidraúlicos para mover mecanismos que están unidos a un cilindro hidraulico movido por aceite.
Al llamarse hidraúlica puede pensarse que solo usa agua, cosa que no es así, es más casi nunca se usa agua solo se usa aceite. En la teoría si se usa aceite debería llamarse Oleohidraúlica, pero no es así. En la práctica cuando hablamos de sistemas por aceite, agua o cualquier fluido líquido usamos la palabra hidraúlica.
VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=Wn8RraSQguo&feature=youtu.be
La Hidraulica es la tecnología que emplea un líquido, bien agua o aceite (normalmente aceites especiales), como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. Básicamente consiste en hacer aumentar la presíon de este fluido (el aceite) por medio de elementos del circuito hidraulico (compresor) para utilizarla como un trabajo útil,
normalmente en un elemento de salida llamado cilindro. El aumento de esta presión se puede ver y estudiar mediante el principio de Pascal.
Los cilindros solo tienen recorrido de avance y retroceso en movimiento rectilíneo, es por eso que si queremos otro movimiento deberemos acoplar al cilindro un mecanismo que haga el cambio de movimiento.
En un sistema hidráulico el aceite sustituye al aire comprimido que se usa en neumática. Muchas excavadoras, el camión de la basura, los coches, etc utilizan sistemas hidraúlicos para mover mecanismos que están unidos a un cilindro hidraulico movido por aceite.
Al llamarse hidraúlica puede pensarse que solo usa agua, cosa que no es así, es más casi nunca se usa agua solo se usa aceite. En la teoría si se usa aceite debería llamarse Oleohidraúlica, pero no es así. En la práctica cuando hablamos de sistemas por aceite, agua o cualquier fluido líquido usamos la palabra hidraúlica.
VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=Wn8RraSQguo&feature=youtu.be
CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍQUIDOS
CARACTERISICAS DE LOS LIQUIDOS
1. no tiene forma propia
2. volumen definido
3. fluyen
4 menor fuerza de cohesion
5. mayor energia cinetica
6. poseen tension superficial
7.capilaridad(pueden subir por tubos pequeños, como los capilares sanguineos)
8 Viscosidad
9 Ductilidad característica de los líquidos y/o gases que les confiere la habilidad de poder pasar por cualquier orificio o agujero por mas pequeño que sea siempre que esté a un mismo o inferior nivel del recipiente en el que se encuentren (el líquido y el gas), a diferencia del restante estado de agregación conocido como sólido.
VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=xtkl-j6DyTU
1. no tiene forma propia
2. volumen definido
3. fluyen
4 menor fuerza de cohesion
5. mayor energia cinetica
6. poseen tension superficial
7.capilaridad(pueden subir por tubos pequeños, como los capilares sanguineos)
8 Viscosidad
9 Ductilidad característica de los líquidos y/o gases que les confiere la habilidad de poder pasar por cualquier orificio o agujero por mas pequeño que sea siempre que esté a un mismo o inferior nivel del recipiente en el que se encuentren (el líquido y el gas), a diferencia del restante estado de agregación conocido como sólido.
VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=xtkl-j6DyTU
DENSIDAD Y SU PESO ESPECIFICO
Densidad y Peso Específico
La densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así, un cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande es también mucho más denso.
d = densidad
d = m/v = masa/ volumen = kg/m3
Esto es debido a la relación de Peso, asi,
P = m · g existente entre masa y peso.
No obstante, para referirse al peso por unidad de volumen la física ha introducido el concepto de peso específico Pe que se define como el cociente entre el peso P de un cuerpo y su volumen.
El peso específico representa la fuerza con que la Tierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerada.
Pe = P/v = peso/volumen = Newton/m3
La unidad del peso específico en el SI es el N/m3
La relación entre peso específico y densidad es la misma que la existente entre peso y masa. En efecto:
siendo g la aceleración de la gravedad.
Peso = P = m*g = masa*gravedad
Sustituimos P en la formula de Pe y tenemos que:
Pe = (m*g)/v = d*g = densidad por aceleración de la gravedad
Densidades de algunos elementos
Agua = 1000 kg/m3
Glicerina = 1260
Alcohol etílico = 810
Madera de pino = 420
Platino = 21400
Huesos = 1700 y 2000
VIDEO: https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=4DXRk3j036I
La densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así, un cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande es también mucho más denso.
d = densidad
d = m/v = masa/ volumen = kg/m3
Esto es debido a la relación de Peso, asi,
P = m · g existente entre masa y peso.
No obstante, para referirse al peso por unidad de volumen la física ha introducido el concepto de peso específico Pe que se define como el cociente entre el peso P de un cuerpo y su volumen.
El peso específico representa la fuerza con que la Tierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerada.
Pe = P/v = peso/volumen = Newton/m3
La unidad del peso específico en el SI es el N/m3
La relación entre peso específico y densidad es la misma que la existente entre peso y masa. En efecto:
siendo g la aceleración de la gravedad.
Peso = P = m*g = masa*gravedad
Sustituimos P en la formula de Pe y tenemos que:
Pe = (m*g)/v = d*g = densidad por aceleración de la gravedad
Densidades de algunos elementos
Agua = 1000 kg/m3
Glicerina = 1260
Alcohol etílico = 810
Madera de pino = 420
Platino = 21400
Huesos = 1700 y 2000
VIDEO: https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=4DXRk3j036I
LA PRESIÓN Y SUS TIPOS
LA PRESION Y SUS TIPOS
Presión.
Existen varios tipos de presión. Las podemos clasificar de la siguiente manera:
1. Presión atmosférica.
2. Presión absoluta.
3. Presión relativa.
Pero antes de tratar sobre las diferencias entre estas presiones, vamos a definir qué es la presión en si misma.
La presión es el cociente entre la fuerza normal que incide sobre una superficie o cuerpo y el valor del cuerpo o la superficie. De esta forma obtenemos esta fórmula:
Presión atmosférica.
Torricelli realizó un experimento que consistía en verter mercurio en un tubo de vidrio, colocó el tubo de vidrio en una cubeta rellena de mercurio, dejando la parte abierta del tubo dentro de la cubeta y la parte cerrada en el exterior de la cubeta. Realizando dichas operaciones, observó que el mercurio quedaba a determinada altura dentro del tubo. Pero lo curioso del experimento era que la altura en que quedaba el mercurio dentro del tubo, variaba dependiendo de la altitud y de ciertas condiciones climatológicas. Al hacerlo sobre el nivel del mar, la altura del mercurio alcanzaba los 760 mm. A este valor se le denominó 1 atmósfera.
La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera sobre todos los cuerpos de la tierra o que están en el interior de la atmósfera.
Peso específico.
Antes de continuar tratando de las presiones, debemos aclarar que es el peso específico de un líquido y de un gas.
Se denomina peso específico de un gas o líquido al peso de la unidad de su volumen.
Tanto la temperatura como la presión influyen en el peso específico, por este motivo se acostumbra a indicar éstos valores cuando se da el valor del peso específico, normalmente en Kg/m3 o en gr/cm3.
Presión absoluta.
Se denomina presión absoluta a la presión que soporta un sistema respecto al cero absoluto. Para poder decir que existe sobrepresión la presión absoluta debe ser superior a la presión atmosférica.
Sin embargo, cuando la presión absoluta es inferior a la presión atmosférica decimos que existe una depresión.
Para complicar un poco el asunto, diremos que la sobrepresión y la depresión son la presión relativa.
Hay que tener en cuenta, que tanto la presión absoluta (Pab) como la presión relativa (Pr) están en función de la presión atmosférica (P0).
VIDEOS : http://www.youtube.com/watch?v=F2vVrl-jczM&feature=youtu.be
Presión.
Existen varios tipos de presión. Las podemos clasificar de la siguiente manera:
1. Presión atmosférica.
2. Presión absoluta.
3. Presión relativa.
Pero antes de tratar sobre las diferencias entre estas presiones, vamos a definir qué es la presión en si misma.
La presión es el cociente entre la fuerza normal que incide sobre una superficie o cuerpo y el valor del cuerpo o la superficie. De esta forma obtenemos esta fórmula:
Presión atmosférica.
Torricelli realizó un experimento que consistía en verter mercurio en un tubo de vidrio, colocó el tubo de vidrio en una cubeta rellena de mercurio, dejando la parte abierta del tubo dentro de la cubeta y la parte cerrada en el exterior de la cubeta. Realizando dichas operaciones, observó que el mercurio quedaba a determinada altura dentro del tubo. Pero lo curioso del experimento era que la altura en que quedaba el mercurio dentro del tubo, variaba dependiendo de la altitud y de ciertas condiciones climatológicas. Al hacerlo sobre el nivel del mar, la altura del mercurio alcanzaba los 760 mm. A este valor se le denominó 1 atmósfera.
La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera sobre todos los cuerpos de la tierra o que están en el interior de la atmósfera.
Peso específico.
Antes de continuar tratando de las presiones, debemos aclarar que es el peso específico de un líquido y de un gas.
Se denomina peso específico de un gas o líquido al peso de la unidad de su volumen.
Tanto la temperatura como la presión influyen en el peso específico, por este motivo se acostumbra a indicar éstos valores cuando se da el valor del peso específico, normalmente en Kg/m3 o en gr/cm3.
Presión absoluta.
Se denomina presión absoluta a la presión que soporta un sistema respecto al cero absoluto. Para poder decir que existe sobrepresión la presión absoluta debe ser superior a la presión atmosférica.
Sin embargo, cuando la presión absoluta es inferior a la presión atmosférica decimos que existe una depresión.
Para complicar un poco el asunto, diremos que la sobrepresión y la depresión son la presión relativa.
Hay que tener en cuenta, que tanto la presión absoluta (Pab) como la presión relativa (Pr) están en función de la presión atmosférica (P0).
VIDEOS : http://www.youtube.com/watch?v=F2vVrl-jczM&feature=youtu.be
PRINCIPIO DE PASCAL
PRINCIPIO DE PASCAL
El principio de Pascal aplica a todos los fluidos: tanto líquidos como gases. Además, resalta una diferencia importante entre los fluidos y los sólidos: un fluido es capaz de transmitir presión (sin que ésta se vea disminuida), mientras que un sólido solamente puede transmitir una fuerza (sin que ésta se vea disminuida). Pero, a pesar de que este principio es válido para gases, un gas no puede ser utilizado para una herramienta que funciona según el principio de Pascal porque éstos son compresibles. Mucho del esfuerzo que se emplearía en operar la herramienta se desperdiciaría en la compresión del gas.
VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=yOtAiqx8j5E&feature=youtu.be
El principio de Pascal aplica a todos los fluidos: tanto líquidos como gases. Además, resalta una diferencia importante entre los fluidos y los sólidos: un fluido es capaz de transmitir presión (sin que ésta se vea disminuida), mientras que un sólido solamente puede transmitir una fuerza (sin que ésta se vea disminuida). Pero, a pesar de que este principio es válido para gases, un gas no puede ser utilizado para una herramienta que funciona según el principio de Pascal porque éstos son compresibles. Mucho del esfuerzo que se emplearía en operar la herramienta se desperdiciaría en la compresión del gas.
VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=yOtAiqx8j5E&feature=youtu.be
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
PRINCIPIO DE ARQUIMIDES
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la 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.
Porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a p·dS, dondep solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de superficie.
Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje.
De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple
Empuje=peso=rf·gV
VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=gpF2ox1eQ10&feature=youtu.be
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la 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.
Porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a p·dS, dondep solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de superficie.
Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje.
De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple
Empuje=peso=rf·gV
VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=gpF2ox1eQ10&feature=youtu.be
HIDRODINAMICA
HIDRODINAMICA
La hidrodinámica estudia la dinámica de los líquidos.
Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:
Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases.
Se considera despreciable la pérdida de energía por la viscosidad, ya que se supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es mucho menor comparándola con la inercia de su movimiento.
Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.
La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.
Daniel Bernoulli fue uno de los primeros matemáticos que realizó estudios de hidrodinámica.
VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=4fnDlMB4Gpw&feature=youtu.be
La hidrodinámica estudia la dinámica de los líquidos.
Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:
Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases.
Se considera despreciable la pérdida de energía por la viscosidad, ya que se supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es mucho menor comparándola con la inercia de su movimiento.
Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.
La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.
Daniel Bernoulli fue uno de los primeros matemáticos que realizó estudios de hidrodinámica.
VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=4fnDlMB4Gpw&feature=youtu.be
GASTOS Y ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
el gasto flujo o caudal Q se refiere a la cantidad de agua (en volumen) que sale a cierto tiempo
las dimensionales pueden ser Lt/ min Mt^3/seg Gal/seg y la ecuacion de la continuidad nos habla de que el producto del area y la velocidad de un fluido incomprensible en cualquier punto a lo largo de una tuberia es constante y la EQ es
A1*V1=A2*V2
A= area en mt^2
V= rapidez en mt/seg
VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=BzHeEa8vrXA&feature=youtu.be
las dimensionales pueden ser Lt/ min Mt^3/seg Gal/seg y la ecuacion de la continuidad nos habla de que el producto del area y la velocidad de un fluido incomprensible en cualquier punto a lo largo de una tuberia es constante y la EQ es
A1*V1=A2*V2
A= area en mt^2
V= rapidez en mt/seg
VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=BzHeEa8vrXA&feature=youtu.be
TEOREMA DE BERNOULLI Y SUS APLICACIONES
También es denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente.
"Según el cual la presión ejercida por un fluido (aire, agua, etc.) es inversamente proporcional a su velocidad de flujo"
Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
Cinético: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
Se aplica al flujo sobre superficies, como las alas de un avión o las hélices de un barco. Las alas están diseñadas para que obliguen al aire a fluir con mayor velocidad sobre la superficie superior que sobre la inferior, por lo que la presión sobre esta última es mayor que sobre la superior. Esta diferencia de presión proporciona la fuerza de sustentación que mantiene al avión en vuelo y por eso puede volar.
Sustentación de aviones
El efecto Bernoulli es también en parte el origen de la sustentación de los aviones. Gracias a la forma y orientación de los perfiles aerodinámicos, el ala es curva en su cara superior y está angulada respecto a las líneas de corriente incidentes. Por ello, las líneas de corriente arriba del ala están mas juntas que abajo, por lo que la velocidad del aire es mayor y la presión es menor arriba del ala; al ser mayor la presión abajo del ala, se genera una fuerza neta hacia arriba llamada sustentación.
Chimenea
Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es más constante y elevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen mejor.
Tubería
La ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad también nos dicen que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducirá la presión.
VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=qHjMTtengnA&feature=youtu.be
"Según el cual la presión ejercida por un fluido (aire, agua, etc.) es inversamente proporcional a su velocidad de flujo"
Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
Cinético: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
Se aplica al flujo sobre superficies, como las alas de un avión o las hélices de un barco. Las alas están diseñadas para que obliguen al aire a fluir con mayor velocidad sobre la superficie superior que sobre la inferior, por lo que la presión sobre esta última es mayor que sobre la superior. Esta diferencia de presión proporciona la fuerza de sustentación que mantiene al avión en vuelo y por eso puede volar.
Sustentación de aviones
El efecto Bernoulli es también en parte el origen de la sustentación de los aviones. Gracias a la forma y orientación de los perfiles aerodinámicos, el ala es curva en su cara superior y está angulada respecto a las líneas de corriente incidentes. Por ello, las líneas de corriente arriba del ala están mas juntas que abajo, por lo que la velocidad del aire es mayor y la presión es menor arriba del ala; al ser mayor la presión abajo del ala, se genera una fuerza neta hacia arriba llamada sustentación.
Chimenea
Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es más constante y elevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen mejor.
Tubería
La ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad también nos dicen que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducirá la presión.
VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=qHjMTtengnA&feature=youtu.be
TEMPERATURA
LA TEMPERATURA
¿Qué es?
Todos sabemos intuitivamente de qué estamos hablando. Por medio del tacto notamos la temperatura al tocar un cuerpo ya que unas terminaciones nerviosas situadas en la piel se encargan de ello.
Los gatos poseen termosensores en la nariz que les permiten distinguir variaciones de 0.2ºC.
| Vamos estudiar el comportamiento de un gas para tratar de asociar esta sensación a una magnitud (algo que podemos medir) y para comprender qué cualidades de la materia manifiesta. Toda la materia está formada por partículas en continua agitación:. incluso los sólidos, que a simple vista parecen estar en reposo, la tienen. En los sólidos las vibraciones son pequeñas. Si la energía de agitación es muy grande, se pueden llegar a romper los enlaces entre las moléculas y entre los átomos. Las partículas se desenlazan y vibran libres, rotan, chocan entre si y contra las paredes del recipiente. |
No todas las partículas se mueven en la misma dirección y con la misma velocidad. A cada estado concreto se le puede asignar una velocidad media.
En esta animación puedes ver las moléculas de un gas en continua agitación.
En un gas la temperatura es una magnitud (algo que podemos medir) que se relaciona con la medida de la velocidad media con que se mueven las partículas (por lo tanto con su energía cinética o nivel de agitación).
La temperatura no depende del número de partículas que se mueven sino de su velocidad media: a mayor temperatura mayor velocidad media. No depende por tanto de la masa total del cuerpo: si dividimos un cuerpo con una temperatura "T" en dos partes desiguales las dos tienen la misma temperatura.
La temperatura es una magnitud que refleja el nivel térmico de un cuerpo (su capacidad para ceder energía calorífica) y el calor es la energía que pierde o gana en ciertos procesos (es un flujo de energía entre dos cuerpos que están a diferentes temperaturas).
Nivel térmico es el nivel de agitación. Comparando los niveles térmicos sabemos hacia donde fluye el calor.
La temperatura refleja el nivel térmico de un cuerpo e indica el sentido en que fluye el calor.
La temperatura está relacionada con la presión
¿Cómo se mide la temperatura?
Nuestro tacto detecta la temperatura, pero carece de la capacidad de medirla con rigor.
 | Realizando esta experiencia lo comprenderás: Introduce una mano en un recipiente frío y la otra en uno caliente, y luego las dos manos juntas en otro recipiente con agua templada. La primera mano la encontrará caliente y la otra fría. |
Si un cuerpo recibe energía calorífica aumenta la agitación de las partículas que lo forman (átomos, moléculas o iones) y se pueden producir también cambios en la materia: dilatación, cambios de color (piensa en una barra de metal al calentarla), variación de su resistencia a la conducción, etc. Estos cambios se pueden utilizar para hacer una escala de temperatura.
Al poner en contacto dos sustancias la agitación de las partículas de una se transmite, mediante choques, a las partículas de la otra hasta que se igualan sus velocidades. Las partículas de la sustancia más caliente son más rápidas y poseen más energía. En cada impacto ceden parte de la energía a las partículas más lentas con las que entran en contacto. Las partículas de la sustancia que está a mayor T se frenan un poco, pero al mismo tiempo hacen que la más lentas aceleren.
Finalmente las partículas de las dos sustancias alcanzan la misma velocidad media y por lo tanto la misma temperatura: se alcanza el "equilibrio térmico".
Para diseñar un instrumento que mida la temperatura debemos escoger una cualidad de la materia que sea fácilmente observable, que varíe de manera importante con la agitación de sus partículas, que sea fácil de medir y que nos permita relacionar su variación con la agitación que tiene el cuerpo.
La cualidad elegida en los termómetros de mercurio es la dilatación, pero existen otros tipos de termómetros basados en otras cualidades.
Se utiliza el mercurio para construir termómetros porque es un metal que es líquido entre -20 ºC y 100ºC y porque se dilata mucho. Encerramos el metal dentro de un tubo fino (capilar) para que al dilatarse un poco avance mucho por el tubo (cuanto más fino sea el tubo más centímetros avanza). Midiendo longitudes de la columna podemos establecer una relación entre la dilatación y el nivel de agitación de la sustancia a medir.
VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=m_Uvjs4mLmA&feature=youtu.be
ESCALAS TERMOMÉTRICAS
Termometría
La termometría se encarga de la medición de la temperatura de cuerpos o sistemas. Para este fin, se utiliza el termómetro, que es un instrumento que se basa en el cambio de alguna propiedad de la materia debido al efecto del calor; así se tiene el termómetro de mercurio y de alcohol, que se basan en la dilatación, los termopares que deben su funcionamiento al cambio de la conductividad eléctrica, los ópticos que detectan la variación de la intensidad del rayo emitido cuando se refleja en un cuerpo caliente.
Para poder construir el termómetro se utiliza el Principio Cero de la Termodinámica que dice: "Si un sistema A que está en equilibrio térmico con un sistema B, está en equilibrio térmico también con un sistema C, entonces los tres sistemas A, B y C están en equilibrio térmico entre sí".
MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
Transferencia de calor
y la convección 
.
En física, la transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la Segunda ley de la termodinámica. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.
DILATACIÓN DE LOS CUERPOS
Dilatación de los Cuerpos
La mayoría de los materiales, en la naturaleza por efecto del calor se dilatan, es decir aumentan su longitud, su área, su volumen. dependiendo del tipo de distribución de masa, en el caso que sea una distribución lineal, hablamos de dilatación lineal, si la distribución de área. la dilatación es superficial, y en el caso general el cambio de volumen, hablamos de dilatación volumétrica. En general el cambio de temperatura ocasiona cambios en los cuerpos.Aunque existen algunos materiales para los cuales el efecto del calor ocasiona que su volumen disminuye, es decir en vez de dilatarse se contraen, es el caso del agua, un caso especial y gracias al cual es factible la vida en los lagos congelados, esto ocurre entre los cero y cuatro grados Celsius, donde el agua en vez de dilatarse se contrae alcanzando la máxima concentración de masa y por tanto la máxima densidad, en le caso de lagos lleva a efectuar el proceso de convección, lo cual lleva a que la parte interior en los lagos congelados quede a cuatro grados Celsius, y esto permite la vida en estos.
Para medir la dilatación de los materiales se establece la relación entre la temperatura, el volumen y la razón entre estos dos parámetros nos da la medida de la dilatación a través de un coeficiente llamado coeficiente de dilatación térmica, en el caso linea se usa la letra griega "alfa", para el caso superficial se usa "beta" y para el caso volumétrico se usa "gamma".
Coeficiente gamma = (Cambio de Volumen) / (Cambio de Temperatura)*(Volumen Inicial
La dilatación de los cuerpos se consideran por ejemplo en las construcciones de edificios, donde se dejan rendijas, espacios entre paredes para cuando lleguen las épocas de calor estos materiales se puedan expandir y tener espacio para ello. También en la construcción de naves como aviones, etc, etc.
DILATACIÓN SUPERFICIAL
DILATACIÓN SUPERFICIAL
Para algunos tal vez este concepto tal vez suene extraño pero pronto veras que es un fenómeno mas común de lo que parece.
.
Alguna vez te has notado que los rieles de un tren están un poco separados.Esto es por que con la calor del sol hace que se expandan y crezcan un poco.No me crees? Verdad que parece ilógico que crezcan?Pues en realidad es lo que sucede.Nosotros estudiaremos este fenómeno, enfocado hacia superficies como puede ser los rieles de un ferrocarril o una una lamina de aluminio.
Ahora pongamonos un poco mas científicos y el concepto de dilatación superficial.
Empecemos desde el principio. Que es dilatación?
Cuando un cuerpo recibe calor, sus partículas se mueven más deprisa, por lo que necesitan más espacio para desplazarse y, por tanto, el volumen del cuerpo aumenta. A este aumento de volumen se le llama dilatación
Entonces, la dilatación superficial es el expansión de una superficie que experimenta un cuerpo al ser calentado.
El fenómeno de dilatación superficial se presenta, por lo general en placas metálicas o en láminas muy delgadas, donde podemos apreciar su espesor.
En estas placas metálicas, al aplicarles calor se produce una expansión de su superficie o área ,es decir, crecen un poco.
Para calcular la variación de superficie que experimenta una placa metálica, por ejemplo, se aplica la expresión :
............... Af = Ao ( 1 + β . Δt )
donde ;
Af = Area o Superficie final
Ao = Area o Superficie inicial
β = Coeficiente de dilatación Superficial
Δt = variación de temperatura ( Tf -- To)
VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=jJU3xmdnnlU&feature=youtu.be
CALOR ESPECIFICO
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.1 2 Se le representa con la letra 
(minúscula).
(minúscula).
De forma análoga, se define 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 
(mayúscula).Por lo tanto, el calor específico es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa, esto es 
donde 
es la masa de la sustancia.1
(mayúscula).Por lo tanto, el calor específico es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa, esto es donde es la masa de la sustancia.1VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=h4UXcsQkR-g&feature=youtu.be
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