Objetivo
OA14 Comprenden la diferencia entre las distintas formas de trasmisión de calor en la naturaleza analizando diferentes ejemplos.
OA14 Comprenden la diferencia entre las distintas formas de trasmisión de calor en la naturaleza analizando diferentes ejemplos.
Como ya sabes la temperatura es proporcional a la energía cinética de las partículas que conforman la materia mientras que el calor es una forma de energía que se transfiere entre dos cuerpos. ¿Pero de qué forma se transfiere esta energía calórica? Para empezar a vislumbrar una respuesta a esta pregunta te invito a reflexionar sobre la siguiente situación.
¿Qué diferencias puedes apreciar entre la forma en que se transmite el calor en la situación A y la situación B?
Cuando se ponen juntos dos cuerpos a distinta temperatura, tras un tiempo, el más caliente se enfría y el más frío se calienta, de forma que pasa calor del que tiene una temperatura mayor al que la tiene menor y, al final, los dos acaban a la misma temperatura.
El calor puede pasar de un cuerpo a otro de varias formas. A continuación se presentarán las formas de transmisión de calor.
Se produce por el contacto entre de un sólido con una fuente de calor
Si dos cuerpos están en contacto, el calor pasa de uno a otro fácilmente, de las moléculas de uno a otro. Se trata de conducción. Pero ¿los cuerpos permiten que el calor pase por ellos de igual forma?. Por unos cuerpos el calor pasa rápidamente, y se llaman conductores, y por otros lentamente, y reciben el nombre de aislantes. Si tocas la madera del pupitre y su pata metálica creerás que la madera tiene más temperatura que la madera. Pero las dos están a la misma temperatura, a la temperatura de la clase. Cuando tocas el metal, tu temperatura es mayor que la suya, el calor pasa de tu mano al metal. Como es un buen conductor, y por eso los utensilios que sirven para cocinar son de metal, esa pérdida de calor la notas como una sensación de frío. La madera o el plástico son aislantes, por eso los mangos de los útiles de cocina suelen ser plásticos. Cuando los tocas el calor pasa también de tu mano a la madera, pero pasa muy poco calor, porque es aislante, de forma que no sientes frío.
Lleva el calor entre líquidos y gases.
Si observas una llama observarás como los humos y vapores que desprenden suben. Eso suele ocurrir con el aire o el agua, al calentarse se dilatan y tienden a subir. El aire caliente que sube es sustituido por aire "frío", que se calienta y asciende. Al subir, el aire caliente se enfría y, al bajar de temperatura, también baja su altura y cae al nivel del suelo. Se forman unas corrientes circulares en las que el aire se calienta, sube, se enfría y baja, son las corrientes de convección y permiten el paso del calor desde el suelo hacia el techo. Los calefactores que mueven el aire favorecen las corrientes de convección y caldean las habitaciones más rápidamente que los simples radiadores porque el aire es aislante y no conduce bien el calor.
Las corrientes de convección
Permite que el calor atraviese incluso el vacío.
El Sol emite luz y calor que llega a la Tierra, pero entre el Sol y la Tierra no hay nada, el calor y la luz no pueden llegar por conducción ni por convección, llega por radiación. El calor es una forma de luz invisible que irradian los cuerpos más calientes y absorben los cuerpos más fríos. Cuanto un cuerpo está suficientemente caliente puede llegar a emitir radiación visible. Por eso al calentar un metal en principio si acercas la mano notarás el calor, sin llegar a tocarlo, cuando se calienta más se pone rojo, porque emite el calor en forma de luz roja, más caliente va cambiando de color: amarillo - rojizo, amarillo, blanco - azulado hasta blanco.
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