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Lic. Henry Armando Maco Santamaria.

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Física de la masa y energía.

TEMPERATURA Y DILATACIÓN

 (^) Expresar medidas de temperatura en las diferentes escalas termométricas.  (^) Realizar conversiones de temperaturas en las escales termométricas.  (^) Analizar el cambio de las dimensiones de un cuerpo, como resultado del cambio de temperatura. 2 Objetivos.

TEMPERATURA Y DILATACIÓN

TERMOMETRIA Es la parte de la física destinada a la medición de la temperatura.

TEMPERATURA

En términos comunes, la temperatura de un cuerpo es la medida cuantitativa de lo caliente o frío que esta dicho cuerpo. Físicamente la temperatura mide el grado de vibración de las moléculas de un cuerpo y su valor está asociado a la energía cinética media de las moléculas del cuerpo. Unidades: ºC: grados centígrados. ºF: grados Fahrenheit. K: grados Kelvin.

LA TEMPERATURA es una medida de la energía

cinética promedio por molécula.

TERMOMETROS

Los termómetros: son dispositivos para definir y medir la temperatura de un sistema. Todos los termómetros se basan en el cambio de alguna propiedad física con la temperatura, como el cambio de volumen de un líquido, el cambio en la longitud de un sólido, el cambio en la presión de un gas a volumen constante, el cambio en el volumen de un gas a presión constante, el cambio en la resistencia de un conductor o el cambio en el color de objetos a muy alta temperatura. ESCALAS DE TEMPERATURA. Para medir la temperatura se establecen escalas de mediciones, tomándoles para ellos “puntos fijos” que generalmente son los puntos de fusión o ebullición de algunos elementos como el agua, el mercurio u otro elemento de características conocidas.

ESCALAS TERMOMÉTRICAS

ESCALA CENTRIGADA O CELCIUS.

Para graduar el termómetro en esta escala se eligen como puntos fijos el punto de congelación del agua y el punto de ebullición del agua, asignándose al primero 0 y al segundo 100 unidades. Se divide el intervalo en 100 partes iguales, donde cada parte representa un grado centígrado, es decir : 1ºC

ESCALA FAHRENHEIT.

Es la medida utilizada en la mayoría de los países de habla inglesa. En esta escala, el punto de congelación del agua ocurre a los 32 °F (treinta y dos grados Fahrenheit) y su punto de ebullición a los 212 °F.

CONVERSIÓN DE UNA ESCALA A OTRA.

COMPARACIÓN DE CUATRO ESCALAS 100 0 C 0 0 C

• 0 C

Celsius

C

Fahrenheit

32 0 F

• 0 F 212 0 F F 273 K 373 K

Kelvin

0 K

K

Rankine

0 R 460 R 672 R R

1 C^0 = 1 K

1 C^0 = 1 K

5 C

0 = 9 F

5 C^0 = 9 F

9 0 5

F C

t  t 

C F

t  t 

TK = tC + 273^0 TK = tC + 273^0

Trace una gráfica TF vs TC. Indique si hay algún valor al que TF = TC. ¿Cuál será ese valor?

PROBLEMA Nº 01.-

La temperatura normal del cuerpo humano es de 98.6 ºF. La temperatura del aire libre de un día frio de enero es de 3 ºF. Halle la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el aire en grados Celsius. Determine ambas temperaturas en grados Celsius.

PROBLEMA Nº 03.-

Evalúe la temperatura a la que el valor en grados Fahrenheit es cuatro veces el valor en grados Celsius.

PROBLEMA Nº 04.-

En una escala desconocida, el punto de congelación del agua es -15 ºD y el punto de ebullición es +60 ºD. Obtenga una ecuación de conversión lineal entre esta escala de temperatura y la escala Celsius.

PROBLEMA Nº 06.-

T ºD T ºC

-15 ºD 0 ºC

+60 ºD 100 ºC

¿A qué temperatura la lectura en la escala Celsius corresponde a un tercio de la lectura en la escala Fahrenheit? Dé el resultado en [°C].

PROBLEMA Nº 07.-