Sesion 8 - Temperatura

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO
EAP INGENIERIA INDUSTRIAL

Sesion 08
TEMPERATURA
Dr Robert Vega Barrantes

LOGRO DE APRENDIZAJE
Aplica el marco conceptual y práctico en ingeniería de los fenómenos

mecánicos, energéticos, termodinámicos, mecánica de fluidos,
eléctricos y magnéticos. Aplica los conceptos, principios y leyes que
rigen el comportamiento de los cuerpos, mediante una óptima
interrelación entre los estudiantes y el docente a través de una amplia
gama de interesantes aplicaciones al mundo real, especialmente en el
campo industrial
AGENDA
1. Definición: Calor trabajo y energía

2. Propagación de calor
3. Equilibrio Térmico
4. Cambio de estado
5. Actividades Complementarias
TEMPERATURA
Contacto térmico
Dos cuerpos están en contacto térmico entre sí
cuando puede ocurrir un intercambio de energía entre
ellos en la ausencia de un trabajo macroscópico
realizado por uno de ellos sobre el otro.
Equilibrio térmico
Se dice que dos cuerpos en contacto térmico están en
equilibrio térmico cuando dejan de tener todo
intercambio neto de energía.
2
Ley Cero de la Termodinámica
• La Ley cero de la Termodinámica establece
que, cuando dos cuerpos están en equilibrio
térmico con un tercero, estos están a su vez
en equilibrio térmico entre sí.
Concepto de temperatura
La temperatura es la cantidad física que nos dice
que tan frío o qué tan caliente está un cuerpo
respecto de cierta referencia.
Definición de temperatura
La temperatura es la propiedad de los
sistemas termodinámicos que determina
cuándo se encuentra o no un objeto en
equilibrio térmico con otros objetos.
TA = TC TB = TC
TA = TB = TC
Propiedad Termométrica
Es todo atributo, o propiedad, de un cuerpo que varía
ante cualquier variación de su temperatura.
Un cambio en alguna propiedad termométrica es un indicador de una variación de

la temperatura. Entre las más comunes tenemos a la longitud, el área, el volumen,
la densidad, etc.
3
ESCALAS TERMOMÉTRICAS
Son registros de temperatura que se han anotado de manera secuencial en líneas o

segmentos de recta.
Escalas Relativas.- Son aquellas en las que se han elegido dos temperaturas de
referencia fácilmente reproducibles: la fusión del hielo y la ebullición del agua. Entre
estas tenemos la escala Celsius y la Fahrenheit.
Las temperaturas exactas de fusión del hielo es 0 °C, 31,95 °F y la de ebullición

del agua es 99,97 °C y 211,95 °F.
Escalas Absolutas.- Son las que poseen un solo punto o temperatura de referencia: el
Cero Absoluto. Entre estas tenemos la escala Kelvin y Rankine.
Las temperaturas exactas de fusión del hielo es 273,15 K y 491,67 °R y la de ebullición

del agua es 373,15 K y 671,67 °R.
23/06/2015 5
Relaciones Termométricas
TC TK  273 TF  32 TR  492
5 5  9 9
De donde se deduce
que:
TK  TC  273
TR  TF  460
TF  1,8TC  32
TC  59 TF  32
Y para las variaciones de
temperatura se obtiene
que:
TC  TK
TR  TF
TF  1,8TC
TK  TC  273 Rpta: TK = 310 K
TK  TC  273 Rpta: TK = 291 K
Rpta: TF = 64,4 °F
TF  1,8TC  32
Rpta: TR = 524,4 °F
TR  TF  460
23/06/2015
CALOR
Definición
Se llama calor a la forma de energía que se transfiere entre dos cuerpos
debido a una diferencia de temperaturas.
Propagación del calor
a) Conducción
Es la forma de propagación del calor a través de un cuerpo y que requiere de dos
temperaturas diferentes y definidas, observándose que el calor se transfiere de la
región de alta temperatura hacia la de menor temperatura.
b) Convección
Es la forma de propagación del calor que requiere de un medio material fluido
en el que las masas calientes ascienden y las frías descienden por diferencias de
densidad.
c) Radiación
Es la forma de propagación del calor que no requiere de ningún medio material
en el que el calor se transfiere mediante ondas electromagnéticas denominadas
rayos infrarrojos.
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Conducción Convección Radiación
Es típica en materiales Es típica de Líquidos y Se presenta en todos

solidos. Gases los estados Físicos
Es la Transferencia de Es la Transferencia de Es la Transferencia de

calor que tiene lugar calor que tiene lugar calor mediante ondas
por transmisión de mediante el electromagnéticas sin
Energía de unas movimiento de las intervención de
partículas a otras, sin partículas de un fluido. partículas que lo
desplazamiento de El transporte es transporte.
estas. efectuado por
moléculas de aire.
Unidades de calor
a) Caloría (cal)
Representa la cantidad de calor que se debe
suministrar a 1 g de agua para elevar su temperatura
en 1 °C (de 14,5 °C a 15,5 °C). Ver figura adjunta.
b) Kilocaloría (kcal)
Se le llama también gran caloría, y es la cantidad de
calor que se debe suministrar a 1 kg de agua para
elevar su temperatura en 1 °C. Se verifica que 1 kcal
= 103 cal.
c) British Termal Unit (B.T.U)

Es la cantidad de calor que debemos suministrar a 1 lb
de agua para elevar su temperatura en 1 °F (de 32 °F
a 33 °F). Se verifica que:
1 BTU = 252 cal
d) Joule (J)
Es la unidad de medida del calor en el S.I. En el
subsiguiente capítulo se demostrará que: 1 J = 0,24
cal 1 cal =4,2J
Definiciones Calorimétricas
a) Capacidad calorífica (C)
se define como aquella magnitud escalar propia para
cada cuerpo, y que representa la cantidad de calor
que debe ganar o perder para elevar o disminuir
su temperatura en un grado. 
b) Calor específico (Ce)

Se le llama también capacidad calorífica específica, y viene
a ser la magnitud escalar propia para cada sustancia, y
cuyo valor nos indica la cantidad de calor que debe ganar o
perder la unidad de masa para elevar o disminuir su
temperatura en un grado.
Ce Q
m
Calor Sensible Qs: Si al proporcionar o quitar calor a un cuerpo éste logra variar su temperatura
exclusivamente por esta razón, se dice que ha sido afectado por un calor sensible. De ésto
diremos que el calor sensible es aquel que sólo produce cambios en la temperatura de los
cuerpos, y viene dado así:
 - Si: Tf  Ti  Qs  () : Calor ganado
Qs  mCeT
  Qs  () : Calor perdido
- Si: T f  i
T
d) Teorema fundamental de la calorimetría
«Cuando mezclamos dos o más cuerpos a diferentes temperaturas, ocurre que

el calor que pierden los cuerpos calientes lo ganan los cuerpos fríos».
Esto no es más que una aplicación de la Ley de Conservación de la Energía.
Q  Q
Ganan cuerpos calientes Pierden cuerpos fríos
Prob. 1.- Un cuerpo sólido inicialmente a 10 °C recibe 60 cal calentándose hasta
la temperatura «x». A continuación recibe 24 cal de modo que su temperatura
final es de 45 °C. ¿Cuál es el valor de «x» en °C?
Rpta:x=35°C
Prob. 2.- Un recipiente de vidrio pyrex tiene una masa de 4 kg y una temperatura de
50 °C. En el mismo se introducen 3 litros de agua a 10 °C; calcular (en °C) la
temperatura final de equilibrio. Ce(Vidrio pyrex) = 0,25 cal/g·°C.
Rpta: TE = 20 °C
Prob. 3.- En un recipiente de 60 cal/°C de capacidad calorífica
que se encuentra a 60 °C vertemos 20 g de agua a 80 °C y 40
g de agua a 20 °C. ¿A qué temperatura (°C) se establece el
equilibrio? Rsta Te = 50C
Prob. 4.- Se dan dos recipientes uno a 10 °C y el otro a 80 °C.
¿Cuánta agua se debe tomar de cada uno para tener 100
g de agua a 38 °C?
Rpta: m1 = 60 g y m2 = 40 g
Tarea asignada
Desarrollar los ejercicios propuestos y entregarlos hasta la
Referencias Web
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/hframe.htm
l
https://www.fisicapractica.com/presion-hidrostatica.php
http://fisicayquimicaenflash.es/fisicapractica.htm
https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/
Gracias

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1. Definición: Calor trabajo y energía

Un cambio en alguna propiedad termométrica es un indicador de una variación de

Son registros de temperatura que se han anotado de manera secuencial en líneas o

Las temperaturas exactas de fusión del hielo es 0 °C, 31,95 °F y la de ebullición

Las temperaturas exactas de fusión del hielo es 273,15 K y 491,67 °R y la de ebullición

TK  TC  273 Rpta: TK = 291 K

Es típica en materiales Es típica de Líquidos y Se presenta en todos

Es la Transferencia de Es la Transferencia de Es la Transferencia de

c) British Termal Unit (B.T.U)

b) Calor específico (Ce)

«Cuando mezclamos dos o más cuerpos a diferentes temperaturas, ocurre que

Esto no es más que una aplicación de la Ley de Conservación de la Energía.

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