Tema 6: Energía térmica y calor

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1. Temperatura y calor Uno de los descubrimientos clave del ser humano es el uso del fuego para cocinar, dar calor y modificar y obtener nuevos materiales. Por su naturaleza cambiante el calor ha sido fundamental en la civilización, manteniendo su carácter "mágico" durante siglos. Así, las primeras teorías científicas lo consideraron como un fluido misterioso que viajaba entre los cuerpos, hasta llegar a las teorías actuales en las que se considera como una manifestación del intercambio de energía. El estudio del calor dio lugar a una rama de la ciencia llamada termodinámica . Actividad La termodinámica es la parte de la Física que estudia los intercambios energéticos producidos entre un cuerpo y el entorno que lo rodea. Mientras que en la dinámica y la cinemática los sistemas estudiados eran puntuales o por lo menos se consideraban como tales, los sistemas reales constan de un número Animación de elaboración propia extraordinariamente grande de partículas, lo que impide su estudio clásico. En termodinámica se utilizan técnicas estadísticas para tratar sistemas tan complejos y se relacionan los aspectos microscópicos de las partículas moviéndose continuamente con las propiedades macroscópicas que percibimos. Así, no se describe el movimiento de cada partícula (lo que resultaría inviable matemáticamente), pero sí el comportamiento del sistema completo. El modelo que nos permite esta abstracción es la teoría cinética , que permite interpretar el comportamiento macroscópico de un sistema así como el concepto de
temperatura. La idea fundamental que vas a utilizar a lo largo de este tema es que todas las sustancias están formadas por partículas que están en constante movimiento, y conforme aumenta su energía se mueven más y más rápidamente. Esto explica tanto los cambios de estados como el concepto de presión, consecuencia del continuo choque de las partículas de los gases contra las paredes del recipiente que los contiene. De acuerdo con esta teoría, veremos que la temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas que forman una sustancia.
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