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PROPAGACIÓN DEL CALOR
Unidad II - Clase 11
40 °C 20 °C
Calor
Profesora Verónica Abasto - Octavo Básico
La propagación del calor
¿Cómo se propaga el
calor?
¿Qué ocurre con los
átomos cuando un cuerpo
cede o absorbe calor?
FUENTE DEL AUTOR
¿Qué es el calor?
En este caso, hay calor del fuego de la cocina a la
tetera y al agua que ésta contiene.
FUENTE DEL AUTOR
¿Qué es el calor?
Esta estufa entrega calor a los objetos que le
rodean: el aire, suelo, muebles y a mí.
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo llega el calor
a la Tierra?
El ¿Sabías
Sol entrega
calor
a la Tierra
a todo lo que
está
que no
es nada
buenoyexponerse
al sol
en durante
ella: las rocas,
aire, elcuando
agua delalos
océanos y
muchoeltiempo
radiación
hielos, a(UV)
las plantas
y animales.
ultravioleta
está con
índices altos?
FUENTE DEL AUTOR
¿De qué formas se propaga el calor?
De tres maneras:
1) por conducción
2) por convección
3) por radiación.
Muchas veces ocurren juntas.
Pero:
1) la conducción ocurre principalmente en los
sólidos.
2) la convección se produce en líquidos y gases.
3) la radiación se produce por el movimiento de
ondas electromagnéticas en el vacío o por un
medio.
Empecemos por estudiar la propagación por conducción.
¿Cómo la podríamos estudiar experimentalmente?
FUENTE DEL AUTOR
Supongamos que queremos saber qué tan buen
conductor del calor es el cobre
Si colocas en un alambre de cobre, gotitas de vela derretida cada 2
centímetros y fijas en cada una de ellas un clip para papeles, después inviertes
el alambre y calientas uno de sus extremos.
FUENTE DEL AUTOR
Supongamos que queremos saber qué tan buen
conductor del calor es el cobre
El calor se propaga en este sentido:
Después de un tiempo los clips empezarán a caer. ¿En qué orden caerán?
¿Por qué caen y en ese orden?
El calor aquí se propaga por conducción.
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo ver la propagación del calor
por convección?
Papelitos
picados
Si colocas agua en un vaso precipitado, viertes en él unos cuantos papelitos pequeños y
observas lo que ocurre mientras calientas el agua, verás algo como esto.
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo ver la propagación del calor
por convección?
Los
Estapapelitos
es una de
muestran
las principales
que el agua
razones
se mueve.
que explican
El agualasmás
corrientes
calientemarinas
sube y lay más
los vientos.
fría baja,
distribuyendo
Recuerda
así el calor
que ela todo
planeta
el líquido.
es frío en
Esto
los es
polos
lo que
y cálido
conocemos
en el ecuador.
como convección.
FUENTE DEL AUTOR
Aquí hay calor, pues los dos objetos
están en contacto.
40 °C 20 °C
Calor
A
40 °C
Calor
B
20 °C
A
¿Pero qué pasa si los dos cuerpos están
Así se produce la radiación. Es la manera en que nos llega
separados y entre ellos no hay nada, solo
calor desde el Sol.
vacío?
B
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo saber que material es mejor conductor
del calor?
Cobre
El calor se propaga en este sentido:
2,5 s
2,5 s
2,5 s
2,5 s
2,5 s
2,5 s
En este experimento estamos usando cobre. Los resultados del tiempo
entre la caída de un clip y otro es de 2,5 segundos y….
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo saber que material es mejor conductor
del calor que otro?
Hierro
El calor se propaga en este sentido:
3s
3s
3s
3s
3s
3s
…al
repetirlo
conmuy
hierro
de Estos
cobre.materiales
Los resultados
del tiempo
de
…que
conducen
malenelvez
calor.
se denominan
aislantes
caída de los
clips esdedeestos
3 segundos.
Entonces,(madera,
¿quién conduce
mejor
térmicos.
Muchos
aislante térmicos
teflón, etc.)
se el
utilizan
calor?
en las azas de las ollas y otros utencilios de la cocina.
Hay materiales, como el vidrio, plumavit, plástico y otros…
FUENTE DEL AUTOR
¿En qué casos sirven los aislantes
del calor?
Aquí hay
aislantes
térmicos
Claro, los termos para mantener la temperatura de los alimentos tienen en
su interior un material aislante (conduce mal el calor). También se ocupan
aislantes térmicos en los techos y muros de las casas para mantener la
temperatura de la casa, útil tanto en verano como en invierno.
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo se explica la propagación del
calor?
Representación
simplificada de un átomo
vibrando por agitación
térmica
La explicación está en la estructura de la materia: los
átomos.
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo el modelo atómico explica la
propagación del calor por conducción?
Átomos
20ºC
Aquí se ilustra un material sólido y sus átomos vibrando, cuando su temperatura
es 20 ° C. ¿Qué ocurrirá si se aumenta la temperatura del material?
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo el modelo atómico explica la
propagación del calor por conducción?
200ºC
Si aumentamos la temperatura del material, los átomos vibran más rápido y se
mueven más.
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo el modelo atómico explica la
propagación del calor por conducción?
¿Qué pasará en el material si uno de sus lados está a mayor temperatura que el
otro?
Los átomos que vibran más rápido transfieren energía a los más lentos. En el
sentido que se indica es cómo se propaga el calor.
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo el modelo atómico explica la
propagación del calor por conducción?
Después de cierto tiempo, el material alcanzará la temperatura de equilibrio y ya
no habrá calor, todas las partículas tendrán la misma energía térmica. La
propagación del calor por conducción es consecuencia de la interacción directa
entre los átomos.
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo el modelo atómico explica la
propagación del calor por convección?
Los átomos (o moléculas) en
líquidos y gases pueden
moverse con mayor libertad.
Su movimiento es en corrientes
desde las zonas más calientes a
las más frías.
Esas corrientes reparten el
calor por convección en
líquidos y gases.
FUENTE DEL AUTOR
¿Cómo se explica la propagación del
calor por radiación?
Cuando
La radiación
expones
infrarroja
Solque
y sientes
llega del
Sol
calor,
calienta
no
por
Losteátomos
no alsolo
absorben
osuemiten
luz.es el
suelo
la luzyvisible.
lasloaguas
Elsuperficiales
calor
del soltipos
de
es la
por
Tierra.
radiación
Por
También
hacen
con otros
de
radiación:
conducción
el sueloelyinfrarrojo,
infrarroja.
las aguas calientan
y ahí
el ultravioleta,
los rayos elX,aire
etc.,
elLa
calor
radiación
se propaga
térmica
portambién
convección,
la puedes
produciendo
ver en
invisibles,
pero reales.
algunos
tiposesdevientos.
y calentadores.
El
infrarrojo
elestufas
responsable
del calor.
FUENTE DEL AUTOR
¿Explicará el modelo atómico la emisión y la
absorción de calor por parte de la materia?
Cuando llega radiación infrarroja a un átomo con
energía adecuada, uno o más electrones saltan a un orbital
más externo. Cuando esto sucede, el átomo absorbe la
energía radiante. Observa la animación cuidadosamente.
FUENTE DEL AUTOR
¿Explicará el modelo atómico la emisión y la
absorción de calor por parte de la materia?
Cuando
Comoenpuedes
un átomo
ver,uno
la emisión
o más electrones
y la absorción
tienendecabida
la
radiación
en un orbital
infrarroja
inferior,
es bajan
la misma
a él que
y el con
átomo
la luz
emite
visible.
energía.
Hay
muchos
Ella puede
tipos de
serradiación
radiación
y con
infrarroja.
todas ocurre
Observa
lo mismo,
la
pues
animación
en esencia
cuidadosamente.
son lo mismo
FUENTE DEL AUTOR
Referencias Web
1) https://www.youtube.com/watch?v=28pbgrHc9kk
2) https://www.youtube.com/watch?v=5pGcGeHKkWc
3) https://www.youtube.com/watch?v=OHLMqf5laFA
4) https://www.youtube.com/watch?v=qoir7cXBAY4
5) https://www.youtube.com/watch?v=NRJX36W0yRU
6) https://www.youtube.com/watch?v=-IYqFZk2Jac
7) http://enciclopedia.us.es/index.php/Propagaci%C3%B3n_del_calor
8) http://www.experimentosnuevos.com/2011/07/propagacion-del-calor-porconduccion/
Fuente: http://www.curriculumenlineamineduc.cl/605/w3-article-18582.html
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