PPT S9 TEMPERATURA C

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12/08/2020
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SESIÓN:8 
TEMPERATURA 
FÍSICA 
Mg. Astuñaupa Balvín Victor
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INTRODUCCIÓN
En esta sesión veremos la temperatura sus escalas de temperatura sus relaciones de equivalencia para convertir en diferentes escalas y la aplicación como cambio en dimensión lineal, superficial y volumétrico por efecto de temperatura, a demás el calor como energía. 
CAPACIDAD
Aplica conceptos de termología y calorimetría en la solución de problemas prácticos de ingeniería
https://www.youtube.com/watch?v=c394zHrX0sU
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CONTENIDO TEMÁTICO 
Temperatura. 
Escalas termométricas. 
Calor. 
Cantidad de calor.
Expansión térmica. 
Equilibrio térmico
VIDEO: TEMPERATURA Y SUS ESCALAS
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La temperatura nos permite conocer el nivel de energía térmica con que cuenta un cuerpo. Las partículas que poseen los cuerpos se mueven a una determinada velocidad, por lo que cada una cuenta con una determinada energía cinética. El valor medio de dicha energía cinética <Ec> está directamente relacionado con la temperatura del cuerpo. Así. 
Mayor <Ec> mayor Temperatura
Menor <Ec> Menor Temperatura
La temperatura es una magnitud escalar que mide la cantidad de energía térmica que tiene un cuerpo. En el caso de los gases su valor es proporcional a la energía cinética media de las moléculas, según la expresión:
T=k⋅<Ec>
Temperatura (T): Su unidad de medida en el S.I es el Kelvín ( K )
Constante universal k: es igual para todos los gases. unidad de medida en el S.I es el  ( K/J )
<Ec> del gas. Su unidad de medida en el S.I es el Julio ( J )
TEMPERATURA 
ESCALAS DE TEMPERATURA
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Conversión de escalas
Celsius y Farenheit
Celsius y Kelvin
Farenheit y Kelvin
Las relaciones entre las escalas de temperatura, La escala Kelvin se denomina escala de temperatura absoluta y su cero T=0K=-273.15°C
 
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1.- Transformar 25°C a Kelvin.
2.- Transformar 420 K a °C.
3.- Transformar 4,22 K a °C.
4.- ¿A cuantos °F corresponden 37°C?
5.- ¿A cuantos °F corresponden 400K?
6.- La temperatura mínima en la ciudad de Concepción fue de 48°F ¿A cuantos °C corresponde?
Ejercicios
EL CALOR
	La energía necesaria para aumentar la temperatura de una sustancia y es proporcional a la masa de la sustancia y a la diferencia de temperatura.
El calor específico (en el sistema SI) es el número de Joules necesario para aumentar la temperatura de de la sustancia en . 
Entonces, las unidades son o 
El calor específico es una propiedad de la sustancia:
Agua			Aluminio	
Hielo			Cobre	
Donde C es la capacidad calórica 
La constante de proporcionalidad c se llama calor específico 
Constantes para cambio de fase, Fusión (LF), Vaporización (LV), Solidificación ( LS)
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	Ejemplo 1. ¿Cuánto calor se necesita para cambiar un gramo de hielo de en vapor de agua a ?
T (oC)
100
0
-30
62.7
396.7
815.7
3076
Agua
+
vapor
Vapor
Agua
Hielo
+ agua
Hielo
Calor (J)
Ecuaciones de uso
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Ejemplo 2. Un trozo de hielo de a se coloca en de agua a . ¿A qué temperatura y en qué fase quedará la mezcla final?
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	Suponemos que un objeto tiene una longitud inicial en determinada dirección a cierta temperatura. Si se aumenta la temperatura por , la longitud aumenta.
EXPANSIÓN TÉRMICA
Cobre: 
Acero: 
Gasolina: 
Aire: 
α=Coeficiente de expansión lineal
Cuando aumentamos la temperatura de un objeto, también aumenta su área o el volumen . 
Consideramos una placa cuadrada de metal, si la longitud de cada lado cambia, el área está dada por:
: es muy 
pequeño
 con 
 =Coeficiente de expansión de área
Por un procedimiento similar se encuentra el coeficiente de expansión de volumen :
 con 
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Ejemplo 3. Una vía de ferrocarril de acero tiene una longitud de cuando la temperatura es de . ¿Cuál es su longitud en un día caluroso con ?
Acero: 
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Ejemplo 4. Un trozo de hierro se deja caer en agua tal como se muestra en la figura. Determine la temperatura y fase del agua en el equilibrio. En caso de coexistir 2 fases del agua determine la masa final en cada fase.
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Temperatura y Escalas
Celsius
Fahrenheit
Kelvin
Expansión Térmica
Linear
Área
Volumen
Calorimetría
Calor Especifico
Cambio de Temperatura
Cambio de Fase
 con 
 con 
Resumen
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Ejercicio 5. Un anillo de acero, de 75 mm de diámetro interior a 20 °C, ha de ser calentado e introducido en un eje de latón de 75,05 mm de diámetro a 20 °C. 
¿A qué temperatura grados Kelvin y Farenger ha de calentarse el anillo? 
b) ¿A qué temperatura tendríamos que enfriar el conjunto para que el anillo saliera él solo del eje? 
 Otro Datos: coeficiente de dilatación del latón: 20 x 10-6 °C-1
Coeficiente de dilatación del acero: 12 x 10-6 °C-1
Ecuación de Dilatación Termina
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	Código de biblioteca	TEXTO
	621.38153 A17 
 	SEARS ZEMANSKY Y YOUNG. Física Universitaria. V2. Ed. Addison – Wesley – Long man, 1999. ISBN: 9684442785 (530/S32/V2). 
	530 G43 V. 1	Física para universitarios, Giancoli Douglas C. Pearson Educación
	530 S43 V. 1	Sears Francis W. Física universitaria Pearson Educación
	530 S49 V. 1	Serway Raymond A. Física para ciencias e ingenierías
	530.15 S49 T. 1	Serway Raymond A. - Jewett John W. Física I Thomson
	530.15 S49 T. 2	Serway Raymond A. - Jewett John W. Física II Thomson
	621.381 A34
 	SERWAY, R. A. (2001). Física. Tomo I. (4ta. Ed.). McGraw Hill. México. ISBN: 9701012968 (530/S42/T2/E2)
 Referencias Web
http://fisicayquimicaenflash.es/fisicapractica.htm
https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/hframe.html
https://www.fisicapractica.com/presion-hidrostatica.php