Fisica_II_2do_parcial

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Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 
Libro de Texto 
Agosto 2021 – Enero 2022 
Plantel: ___________________________________________ 
 
 
Nombre del Alumno: __________________________________ 
_________________________________________________ 
 
 
Carrera: __________________________________________ 
 
Semestre: _______ Grupo: ______ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Física II 
 
 
 
Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 
 
 
 
 
 
 
Eje: 
● Expresión experimental del pensamiento matemático 
 
Componentes: 
● Aplicación de la mecánica clásica 
 
Contenido central: 
● La energía como parte fundamental del funcionamiento de máquinas 
 
Contenido específico: 
● ¿De dónde viene la energía, a dónde va y mientras tanto que hacemos con 
ella? 
● ¿Cuántos y cuáles son los tipos de energía que existen? 
● ¿En qué se utilizan las calorías que consumimos en los alimentos? 
● ¿Qué tipo de energía se requiere para el buen funcionamiento de mi 
cuerpo? 
● ¿Por qué es importante hacer buen uso de las diversas fuentes de energía? 
● ¿La energía es ilimitada? 
● ¿Se puede recuperar la energía ocupada en un proceso? 
● Tipos de energía. 
● Recursos energéticos. 
● Obtención, transformación y aprovechamiento de la energía. 
● La energía: sus transformaciones y conservación. 
● La importancia del uso, responsable de la energía para el cuidado del 
medio ambiente 
Aprendizajes esperados: 
 
● Distingue diferentes transformaciones de energía. 
● Construye un modelo de conservación de la energía mecánica: cinética y 
potencial en ausencia de fricción. 
● Atribuye la energía disipada en forma de calor a las fuerzas de fricción. 
● Interpreta el calor como una forma de transferencia de energía. 
● Distingue entre los conceptos de calor, temperatura y energía interna 
 
 
 
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● Reconoce el papel de la energía para el funcionamiento del cuerpo 
humano. 
● Prueba la necesidad de transferencia de energía para producir cambios de 
fase 
● Integra el concepto de entropía en el modelo de conservación de la energía 
mecánica 
● Construye modelos para realizar analogías y parafrasea la Segunda Ley de 
la Termodinámica. 
● Construye máquinas térmicas con materiales de bajo costo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Es común pensar cual es el uso de la termodinámica en la vida diaria cuando el 
profesor desarrolla este tema, incluso, muchas personas llegan a considerar que es 
una ciencia que se puede desarrollar a través de experimentos controlados en un 
laboratorio, sin embargo, la puedes estar produciendo ahora mismo. 
La termodinámica no es más que el estudio del paso de energía de un cuerpo, que 
por consiguiente puede también transformarse o deformarse debido al incremento 
de calor procedente de la combustión energía liberada; en realidad sus leyes están 
presentes en el ambiente y, por lo general, pasan desapercibidas. 
En el primer parcial se mencionó que durante el movimiento de los cuerpos se llevan 
a cabo transformaciones de energía. La fuerza aplicada para generar o detener el 
movimiento de un objeto indica el trabajo que se necesita y a su vez la potencia que 
produce. 
Durante el desarrollo de este parcial se relacionará el concepto de energía con otras 
manifestaciones, como los cambios de temperatura y la relación que existe entre el 
trabajo y la cantidad de calor que se genera como intercambio en el sistema. 
 
Observa las siguientes imágenes y coloca debajo de cada una el tipo de energía al 
que pertenece, apóyate en las siguientes opciones. 
 
● Energía eólica 
● Energía hidráulica 
● Energía geotérmica 
● Energía nuclear 
● Energía solar 
● Energía eléctrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Responde las siguientes preguntas. 
 
¿Cuáles de dichas energías conoces? 
__________________________________________________________________ 
 
¿Qué características tienen? 
 
__________________________________________________________________ 
 
¿Cómo se obtienen? 
__________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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¿De dónde viene la energía, a dónde va y mientras tanto que 
hacemos con ella? 
 
 Al mirar a nuestro 
alrededor se observa 
que las plantas 
crecen, los animales 
se trasladan y que las 
máquinas y 
herramientas realizan 
las más variadas 
tareas. Todas estas 
actividades tienen en 
común que precisan 
del concurso de la 
energía. 
La energía es una 
propiedad asociada a 
los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la 
naturaleza. 
La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, 
transportarlo, deformarlo o calentarlo. 
La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un 
trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica. 
Casi toda la energía de que disponemos proviene del Sol. Él es la causa de los 
vientos, de la evaporación de las aguas superficiales, de la formación de nubes, de 
las lluvias y, por consiguiente, de los saltos de agua. Su calor y su luz son la base 
de la fotosíntesis en el mundo vegetal con la generación del oxígeno y la absorción 
del CO2, y de otras innumerables reacciones químicas indispensables para la vida 
de los vegetales y de los animales. Con el paso de los milenios y la concurrencia de 
situaciones muy específicas, los restos del mundo vegetal y animal enterrados han 
originado los combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas. 
Si recordamos el principio de la conservación de la energía, afirmaremos de manera 
incuestionable que la energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma. 
Por tanto, si necesitamos obtener energía, tendremos que partir de algún cuerpo 
 
 
 
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que la tenga almacenada y pueda experimentar una transformación. A estos 
cuerpos se les llama fuentes de energía. 
Las fuentes energéticas más buscadas son aquellas en las que la energía está muy 
concentrada (mucha energía por unidad de masa). Es el caso del carbón, petróleo, 
gas natural, uranio, etc. Por el contrario, tenemos otro tipo de fuentes cuya 
concentración energética es muy baja y a las que llamamos energías difusas. Estas 
presentan una gran dificultad para su captación, primero, y para la generación 
energética de cantidades suficientes de energía, después, por su variabilidad 
climatológica o por requerir enormes extensiones de terreno. Es el caso de 
la energía solar, eólica, mareomotriz, geotérmica, etc. 
La energía se transforma de una forma a otra, sin embargo, en el proceso parte de 
esta puede convertirse en energía poco útil, por ello, el ser humano ha desarrollado 
diferentes mecanismos para aprovecharla. 
(Narvaez Espejo, 2019) 
 
Algunos ejemplos de energía aprovechadas por el ser humano. 
 
 
Energía 
mecánica Podadora Bicicleta Tijeras 
Martillo 
Energía 
eléctrica 
Licuadora 
Computadora 
Impresora Television 
Energía 
térmica 
Estufa Fogón Fogata 
 
Sol 
 
 
 
 
 
 
 
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¿Cuántos y cuáles son los tipos de energía que existen? 
 
 
 
Energía Mecánica 
La rama de la física que estudia y analiza el movimiento y 
reposo de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la 
acción de fuerzas se denomina mecánica. En un cuerpo existen 
fundamentalmente dos tipos de energía que pueden influir en 
su estado de reposo o movimiento: la energía cinética yla potencial. 
Llamamos energía mecánica Em de un cuerpo a la suma de 
la energía cinética Ec y potencial Ep que posee: 
𝐸𝑚 = 𝐸𝑐 + 𝐸𝑝 
 
Energía eólica 
 
La energía eólica es aquella que se obtiene a partir de la fuerza del viento. ¿Cómo? 
A través de un aerogenerador que transforma la energía cinética de las corrientes 
de aire en energía eléctrica. El proceso de extracción se realiza principalmente 
gracias al rotor, que transforma la energía cinética en energía mecánica, y al 
generador, que transforma dicha energía mecánica en eléctrica. Hablamos de 
una energía renovable, eficiente, madura y segura clave para la transición 
energética y la descarbonización de la economía. 
 
Energía solar. 
 
La energía solar es una energía renovable obtenida a partir de la radiación 
electromagnética del Sol. Se trata de una energía renovable porque se obtiene de 
una fuente natural e inagotable, en este caso el Sol. 
La energía solar es una de las fuentes de energías renovables más fáciles de 
producir, especialmente la solar fotovoltaica, lo que está haciendo que se esté 
extendiendo su uso en las zonas climáticas con más horas de sol. 
 
Energía hidráulica. 
 
La energía hidráulica es un tipo de energía renovable de alto rendimiento energético 
que aprovecha la energía cinética de la corriente del agua. Esto se traduce en que 
el coste de generación de electricidad es muy bajo. Pero su uso no está más 
extendido ya que solo se puede producir en lugares muy determinados. 
De forma indirecta tiene al Sol como origen. La radiación solar en forma de calor 
evapora el agua de los mares formando las nubes, que a su vez se transformarán 
en lluvia o en nieve, asegurando así la perennidad del ciclo. Luego, el efecto de la 
gravedad terrestre permite aprovechar los caudales de agua descendentes gracias 
 
 
Observa las formas de 
energía en el siguiente 
simulador: 
 
https://phet.colorado.e
du/sims/html/energy-
forms-and-
changes/latest/energy-
forms-and-
changes_es.html 
 
https://www.fisicalab.com/apartado/energia-cinetica
https://www.fisicalab.com/apartado/energia-cinetica
https://www.fisicalab.com/apartado/energia-cinetica
https://www.iberdrola.com/conocenos/lineas-negocio/energias-renovables
https://www.iberdrola.com/sostenibilidad/transicion-energetica
https://www.iberdrola.com/sostenibilidad/transicion-energetica
https://www.iberdrola.com/conocenos/energetica-del-futuro/descarbonizacion-economia-principios-acciones-regulacion
https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-and-changes_es.html
https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-and-changes_es.html
https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-and-changes_es.html
https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-and-changes_es.html
https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-and-changes_es.html
https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-and-changes_es.html
 
 
 
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a las presas que se construyen para retenerla en embalses o pantanos artificiales. 
Estos constituyen grandes depósitos energéticos o de abastecimiento. 
 
Energía biomasa. 
La energía de biomasa o bioenergía es un tipo de energía renovable procedente del 
aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso 
biológico o mecánico, generalmente es sacada de los residuos de las sustancias 
que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus 
restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace 
directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras 
sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o 
alimentos. Por esos motivos producir energía con la biomasa es un sistema 
ecológico, que respecta el medio ambiente y además no tiene muchos gastos. 
 
Energía geotérmica. 
La energía geotérmica es una energía renovable que aprovecha el calor del 
subsuelo para climatizar y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica. 
Aunque es una de las fuentes de energía renovable menos conocidas, sus efectos 
son espectaculares de admirar en la naturaleza. 
Suecia fue el primer país europeo en utilizar este tipo de energía, como 
consecuencia de la crisis del petróleo de 1979. En otros países como Finlandia, 
Estados Unidos, Japón, Alemania, Holanda y Francia la geotermia es una energía 
muy conocida e implantada desde hace décadas. 
 
 
Energía nuclear. 
La energía nuclear es aquella que se genera mediante un proceso en el que se 
desintegran los átomos de un material denominado uranio. La energía que libera el 
uranio al desintegrarse sus átomos produce calor con el que se hierve el agua que 
se encuentra en los reactores nucleares. Al hervir, el agua genera vapor con el que 
se mueven las turbinas que se encuentran dentro de los reactores, consiguiendo 
así producir electricidad. 
 
Energía Mareomotriz o energía de las mareas: se basa en aprovechar la marea, 
el ascenso y descenso del agua del mar, producido por la acción gravitatoria del Sol 
y la Luna. Así la energía potencial de las mareas de convierte en energía eléctrica 
mediante el movimiento de una turbina, como en las centrales hidroeléctricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Actividad de aprendizaje 
 
Relaciona el tipo de energía que se presenta en la imagen indicando en el 
paréntesis el numero correcto. 
Biomasa ( ) 
Solar ( ) 
Geotérmica ( ) 
Hidráulica ( ) 
Mareomotriz ( ) 
Eólica ( ) 
 
 
 
 
 
¿En qué se utilizan las calorías que 
consumimos en los alimentos? 
 
 
Nos alimentamos para adquirir energía y proporcionarle al 
organismo los nutrientes necesarios para su construcción, 
mantenimiento y reparación. 
 
 
 
Esta actividad la 
puedes realizar en: 
https://es.educaplay.co
m/recursos-
educativos/6478784-
energia_tipos_y_transf
ormacio.html 
 
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/6478784-energia_tipos_y_transformacio.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/6478784-energia_tipos_y_transformacio.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/6478784-energia_tipos_y_transformacio.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/6478784-energia_tipos_y_transformacio.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/6478784-energia_tipos_y_transformacio.html
 
 
 
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Aunque estemos en reposo, nuestro organismo necesita 
energía para mantenerse vivo. Esta actividad que se llama 
"gasto energético basal”, según diversos estudios, en un 
adulto sano, puede requerir entre 1000 y 1200 calorías/día. 
Por ejemplo, ciertos órganos como el hígado, cerebro, 
corazón y riñones, en condiciones normales suponen el 60-70 
% de gasto total del organismo, a lo que hay que sumar la 
energía que se utiliza en la síntesis y formación de nuevos 
tejidos y que es más elevada en las etapas del crecimiento, 
lactancia y embarazo. 
También hay que considerar el gasto de energía que se 
produce al ingerir alimentos y poner en marcha los procesos de digestión. Viene a 
suponer un 10% del gasto total. El nutriente cuya ingesta induce mayor gasto son 
las proteínas, seguidos de lejos por los carbohidratos y la grasa que estimula un 
gasto mínimo. 
 
¿Qué tipo de energía se requiere para el buen funcionamiento de 
mi cuerpo? 
 
 
 
 
Como muchos otros mamíferos, los seres humanos somos seres homeotermos; es 
decir, para que nuestro cuerpo funcione correctamente necesitamos mantener una 
temperatura interna constante, cercana a los 37ºC. 
Con esta temperatura, podemos mantener el corazón y el sistema 
nervioso funcionando, los músculos en alerta, los intestinos trabajando. 
 
Observa un video 
sobre la cantidad de 
calorías que 
consumimos en los 
alimentos.https://www.youtube.c
om/watch?v=A1Ox_5Y
vqS8 
 
 
 
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Para mantener toda esta actividad, obtenemos nuestra energía sólo de los 
alimentos. 
De acuerdo a la cadena alimentaria, la especie humana obtiene los nutrientes y la 
energía a partir de plantas y animales. 
La energía va desde el alimento a nuestro cuerpo, para desarrollar diversas 
funciones mediante transformaciones de la energía. 
Tomemos, por ejemplo, el pan. Está hecho de trigo y posee fundamentalmente 
carbohidratos, que son energía química almacenada. Cuando se come pan, el 
cuerpo adquiere esa energía. 
Puede utilizarla de inmediato para moverse, para mantener la temperatura, para 
hacer funcionar el sistema nervioso o almacenarla. 
Así, el organismo transforma la energía química de los alimentos en energía 
mecánica (movimiento), energía térmica (calor), energía eléctrica (transmisión de 
impulsos nerviosos) o como reserva en gras- 
 
¿Por qué es importante hacer buen uso de las diversas fuentes de 
energía? 
 
Existen dos grandes tipos de energía; las renovables y las no renovables. 
 
 
 
 
 
 
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Energías renovables. 
Son aquellas fuentes que no desaparecen al ser utilizada su energía pues la 
proporciona la naturaleza. Tales como: 
● Energía solar 
● Energía hidráulica 
● Energía del mar 
● Eólica 
● Biomasa 
● Geotérmica 
 
Las ventajas de esta energía son: 
● No contaminan y son respetuosas con el medio ambiente 
● No generan residuos 
● Tienen un potencial ilimitado para producir energía ya que se generan a partir 
de fuentes inagotables como el sol, el viento, el movimiento del agua. 
● Su impacto económico es favorable para la región en donde se instalan. 
 
Energías no renovables. 
Son aquellas cuyas reservas son limitadas, disminuyen a medida que se consumen 
siendo más difícil su extracción y aumentando su costo. Tales como: 
● Petróleo 
● Gas natural 
● Carbón 
● La energía nuclear de fisión. 
 
Las desventajas de esta energía son: 
● Existe un gran volumen de tecnología basada en ella, lo que fuerza su uso. 
● Terminaran por agotarse, lo que hace que sea necesario buscar alternativas 
para cubrir su demanda energética futura. 
● Genera residuos y emisiones de gases contaminantes hacia la atmosfera, 
por lo que representa un gran riesgo para la salud de las personas y para el 
medio ambiente. 
 
Es importante hacer buen uso de las diversas fuentes de energía para la 
preservación del medio ambiente ya que el cambio climático es consecuencia de un 
mal uso de nuestros recursos y de los destinados para obtener energía. 
De este modo, es imprescindible utilizar recursos renovables que nos proporcionen 
energía de la misma forma que lo hacen los recursos no renovables. 
Gracias a la energía, nosotros podemos utilizar una gran cantidad de aparatos y 
maquinaria que nos hacen la vida mucho más fácil. 
Sin embargo, a medida que la sociedad es más desarrollada, se consume una 
mayor cantidad de energía, pero, generalmente, no de manera más eficiente, 
desperdiciándose enormes cantidades que podrían ser aprovechadas para otros 
fines. Esto conllevaría un ahorro de recursos naturales y una reducción de la 
contaminación emitida en el proceso de producción de la energía. 
 
 
 
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¿SABIAS QUÉ… EL FRIO NO EXISTE? 
Todos lo hemos sentido, pero el frío como tal no existe, 
aunque en estos días de invierno y temporal suene raro: no 
puedes medir la cantidad de frío de 
una cosa sino su temperatura, y es 
precisamente la pérdida de 
temperatura, la pérdida de energía 
de los átomos que nos forman, lo 
que hace que tengamos la 
sensación que llamamos frío. 
 
Para que se produzca esa pérdida de temperatura nuestros 
átomos tienen que acercarse, aunque nunca estarán en 
contacto con ellos, a otros a los que pasarles el calor, otros 
que estén a menos temperatura, otros que se muevan 
menos. 
 
 Por eso se muere de frío más rápido sumergido en 
agua que en nieve, ya que la primera tiene más átomos 
que la segunda en el mismo volumen; por eso puedes 
meter la mano en un horno caliente sin quemarte, pero 
si tocas una sartén a la misma temperatura te quemas, 
pues el aire tiene muchos menos átomos en el volumen 
de este que rodea tu piel que la sartén en la superficie 
en la que la tocas. 
 
 
Así que el frío es en realidad el universo que te roba calor; el frío no entra por una 
ventana mal aislada o abierta, es el calor el que sale. 
Estar vivos supone, por el contrario, acumular energía y guardárnosla para hacer 
cosas con ella; que sean más o menos interesantes ya depende de ti. 
 
CALOR Y TEMPERATURA 
Cuando hablamos acerca de temperatura y calor, estamos abordando conceptos 
que están inmersos en nuestro diario vivir. Al hablar acerca de temperatura, se suele 
pensar en algún cuerpo u objeto que está caliente o frío. Incluso se le puede atribuir 
cierta expresión numérica como 40°C, pero dicho número no se puede determinar 
directamente. Por tal motivo, solo se puede medir por sus efectos o haciendo uso 
de una herramienta específica. El calor por su parte, no tiene forma ni volumen. En 
general lo que conocemos acerca de calor es la sensación que experimentamos 
ante una temperatura elevada. Muchos hemos escuchado la siguiente expresión en 
un día soleado: “¡Que calor!” Sin embargo, debemos detenernos a pensar: ¿será calor 
lo que sentimos? ¿Qué diferencia hay entre calor y temperatura? 
 
 
 
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La diferencia entre calor y temperatura radica en que el calor se define como 
el movimiento o intercambio de energía entre cuerpos, mientras que la temperatura 
es la medida de la agitación de las moléculas de un cuerpo. 
La relación entre calor y temperatura es que para que la temperatura de un cuerpo 
cambie debe haber una transferencia de calor. 
¿Qué es la temperatura? 
La temperatura es la magnitud física que mide la energía cinética de las moléculas 
y el estado térmico de un cuerpo. Esto es, mientras más caliente esté el cuerpo, 
mayor es su agitación molecular, por el contrario, cuanto más frío esté el cuerpo, 
menor es su agitación molecular. 
 
Lo que tú sientes al tocar un cuerpo es la vibración o agitación de las partículas que 
lo forman. A mayor temperatura, hay mayor agitación de las partículas. Por ejemplo, 
si frotas tus manos, sentirás que la temperatura de estas aumenta, sientes que se 
calientan; por lo tanto, la temperatura tiene que ver con el estado de agitación. 
Toda la materia está formada por 
átomos, los cuales, a su vez, forman 
moléculas. En los distintos estados de 
la materia, vemos distintas 
distribuciones y distancias entre estas 
moléculas. Pero todas estas partículas 
no se encuentran en un estado de 
reposo, sino que se encuentran 
vibrando con respecto a un punto de 
equilibrio. 
Cuando entregas energía a un cuerpo, por ejemplo, 
cuando lo pones al Sol, esta energía se acumula en el 
cuerpo en forma de energía cinética, es decir, aumenta 
el estado de movimiento de las partículas. 
Es necesario tener claro que la temperatura es una 
medida de comparación entre los distintos estados de 
agitación de las partículas, esto es, si la temperatura de 
un objeto A es mayor que la temperatura de un objeto B 
es porque las partículas que forman el cuerpo A tienen 
en promedio, mayor agitación que las del cuerpo B. 
Como la temperatura depende del movimiento de las 
partículas, podemos entender la temperatura como un 
indicador de la energía cinética molecular interna media 
de una sustancia. 
 
 
 
 
 
La energía cinética es la 
energía asociada al 
movimiento. Mientras 
mayor sea la rapidez de 
una partícula, mayor será 
su energía cinética. 
 
 
 
 
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LOS TERMÓMETROS 
 
Existentermómetros de distintos tipos, los más conocidos 
son los siguientes: 
 
a. Termómetro de vidrio: es un tubo de vidrio sellado que 
contiene un líquido en su interior, comúnmente mercurio o 
alcohol. El mercurio (o alcohol) se expande o contrae al 
aumentar o disminuir su temperatura. 
Al estar graduado, el termómetro indica la temperatura 
correspondiente. 
 
b. Termómetro bimetálico: está formado por dos 
metales con distinto coeficiente de dilatación. Al 
aumentar la temperatura, la tira metálica varía de 
longitud, curvándose, lo que permite medir la 
temperatura. 
 
 
c. Termómetro a gas: también utiliza la dilatación térmica. 
Son termómetros que aplican el comportamiento de los gases 
ideales: al tener una presión o volumen constante se puede 
determinar la variación de temperatura. Normalmente se 
utilizan para calibrar otros termómetros debido a su gran 
precisión. 
 
d. Termómetro digital: una de las propiedades que cambia 
con la temperatura es la resistencia eléctrica, por lo tanto, 
cambia la corriente que circula por el circuito. En estos 
termómetros, un circuito eléctrico registra estas variaciones y 
mediante un chip se muestra en una pantalla digital 
numéricamente el valor de la temperatura. 
 
 
MIDIENDO LA TEMPERATURA 
Cuando has sospechado estar con fiebre, lo más 
probable es que hayas medido tu temperatura con 
un termómetro. Los termómetros son utilizados para 
medir la temperatura de acuerdo a escalas de medida 
bien definidas. 
Las tres escalas de temperatura más comunes son: 
Celsius, Fahrenheit y Kelvin. Una escala de 
temperatura puede ser creada identificando dos 
temperaturas fácilmente reproducibles. Las 
temperaturas de ebullición (cambio de estado líquido 
a vapor) y de fusión (cambio del estado sólido al líquido) del agua, a una atmósfera 
de presión, son ejemplos de parámetros utilizados. 
 
 
 
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Edad 
Grados 
centígrados 
(°C) 
Recién nacido 36.1-37.7 
Lactante 37.2 
Niños de 2 a 8 
años 
37.0 
Adultos 36.0-37.0 
 
 
La medición precisa de la temperatura en una persona por medio del termómetro 
clínico, permite controlar estados febriles o de fiebre. Este instrumento es crucial 
para controlar que la temperatura de un bebé, por ejemplo, se mantenga a la 
temperatura que le corresponda para su edad. Una elevada temperatura en un 
infante puede ser riesgosa para su salud y de no controlarse a tiempo, para su vida. 
Los siguientes son los rangos de temperatura ideal del cuerpo en humanos, según 
la edad. 
 
 
 
 
Escalas de temperatura 
 
Ya que la temperatura es una medida relativa, las 
escalas que se basan en puntos de referencia 
deben ser usadas para medir la temperatura 
con precisión. Hay tres escalas comúnmente 
usadas actualmente para medir la temperatura: la 
escala Fahrenheit (°F), la escala Celsius (°C), y la 
escala Kelvin (K). Cada una de estas escalas usa 
una serie de divisiones basadas en diferentes 
puntos de referencia tal como se describe 
enseguida. 
 
 
La escala Celsius 
El grado Celsius (en símbolo en °C), es la unidad de una escala de medición de 
temperatura, lleva el nombre del astrónomo sueco Anders Celsius (1701 – 1744), 
quien lo propuso por primera vez en 1742. La escala Celsius es una escala para 
indicar la temperatura en la que los intervalos de temperatura son grados Celsius. 
La escala Celsius fija el punto de fusión del hielo en una mezcla de agua saturada 
con aire a 0°C y el punto de ebullición a 99.974°C en condiciones de presión 
estándar (1 bar, un poco menos que una atmósfera, presión en el que el agua hierve 
a 100 grados Celsius). 
 
https://www.visionlearning.com/es/glossary/view/Precisi%C3%B3n/pop
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/temperatura
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/temperatura
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/temperatura
 
 
 
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La escala Fahrenheit 
El grado Fahrenheit (representado como °F) es una escala temperatura propuesta 
por el físico e ingeniero alemán Daniel Gabriel Fahrenheit en 1724. La escala 
establece como las temperaturas de congelación y ebullición del agua, 32 °F y 
212 °F, respectivamente. El método de definición es similar al utilizado para el grado 
Celsius (°C). 
Esta escala se utilizaba en la mayoría de los países anglosajones y Puerto 
Rico para todo tipo de uso. Desde la década de 1960 varios gobiernos han llevado 
a cabo políticas tendientes a la adopción del sistema internacional de unidades y su 
uso fue desplazado. Sin embargo, todavía se usa la medida en los Estados Unidos y 
en determinadas industrias muy rígidas, como la del petróleo. Además, se utiliza 
esta escala en los informes meteorológicos y en gastronomía. 
La escala Celsius (°C) toma en cuenta el valor 0° para el punto de fusión del agua, 
mientras que el punto de ebullición del agua corresponde a 100°. En el caso de la 
escala Fahrenheit (°F), la más utilizada en Estados Unidos, por ejemplo, el punto de 
fusión del agua está a los 32°F y el de ebullición a los 212°F. 
Es muy importante recordar que la variación en temperatura de un grado Celsius es 
mayor a la variación en temperatura de un grado Fahrenheit. Solo 100°C cubren el 
mismo rango que 180°F. 
 
La escala absoluta: grados Kelvin 
Esta escala mide el valor de la temperatura comenzando en el cero absoluto: la 
temperatura más baja que puede existir. 
El símbolo de esta unidad es K. Tomando la base del grado centígrado o Celsius, 
por lo tanto, 0K equivale a -273.15 ºC. Esto quiere decir que 0K es el cero absoluto, 
el punto en que los átomos y las moléculas presentan la menor energía térmica 
posible. No existe sistema macroscópico que pueda alcanzar una temperatura 
inferior a este cero absoluto, de allí su denominación. 
 
Actividad de aprendizaje 
Resuelve la siguiente sopa de letras 
1. ENERGIATERMICA 
2. TEMPERATURA 
3. CONDUCCION 
4. CONVECCION 
5. FAHRENHEIT 
6. RADIACION 
7. CELCIUS 
8. KELVIN 
 
Esta actividad la 
puedes realizar 
en: 
https://es.educapla
y.com/recursos-
educativos/932164
7-
temperatura_y_su
s_escalas.html 
 
https://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura
https://es.wikipedia.org/wiki/Daniel_Gabriel_Fahrenheit
https://es.wikipedia.org/wiki/1724
https://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsius
https://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsius
https://es.wikipedia.org/wiki/Pa%C3%ADses_anglosajones
https://es.wikipedia.org/wiki/Puerto_Rico
https://es.wikipedia.org/wiki/Puerto_Rico
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_internacional_de_unidades
https://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos
https://es.wikipedia.org/wiki/Industria_petrolera
https://es.wikipedia.org/wiki/Meteorolog%C3%ADa
https://es.wikipedia.org/wiki/Gastronom%C3%ADa
https://definicion.de/simbolo/
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/9321647-temperatura_y_sus_escalas.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/9321647-temperatura_y_sus_escalas.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/9321647-temperatura_y_sus_escalas.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/9321647-temperatura_y_sus_escalas.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/9321647-temperatura_y_sus_escalas.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/9321647-temperatura_y_sus_escalas.html
 
 
 
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Conversión de 
escalas de 
temperatura 
Veamos 
gráficamente cómo 
están relacionadas 
las tres escalas de 
temperatura: 
 
 
De la imagen podemos deducir las fórmulas de conversión entre escalas. Por 
ejemplo, podemos ver que la diferencia entre la temperatura de fusión y la de 
ebullición del agua es de 100 grados en la escala Celsius y de 180 grados en la 
escala Fahrenheit, y que 0°C equivale a 32 °F. Con estos datos, obtenemos que: 
°𝐶
100
=
°𝐹 − 32
180
 
°𝐶 =
100
180
(°𝐹 − 32)°𝐶 =
5
9
(°𝐹 − 32) 
Del mismo modo, podemos despejar °F en función de °C. 
 
 
 
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En el caso de Celsius y Kelvin, la conversión es mucho más sencilla, ya que, como 
indicamos líneas arriba, la variación de temperaturas es equivalente en ambas. Al 
observar el gráfico, tenemos que: 0°𝐶 = 273𝐾 y 100°𝐶 = 373𝐾. 
De esto, podemos deducir fácilmente que: °𝐶 = 𝐾 − 273. 
TABLA DE CONVERSIÓN 
PARA CONVERTIR ECUACIÓN 
Celsius a Fahrenheit 
°𝐹 = (
9
5
°𝐶) + 32 
Fahrenheit a Celsius 
°𝐶 = (
5
9
°𝐹) − 32 
Celsius a Kelvin 𝐾 = °𝐶 + 273 
Kelvin a Celsius °𝐶 = 𝐾 − 273 
Fahrenheit a Kelvin 
𝐾 = (
5
9
°𝐹 − 32) + 273 
Kelvin a Fahrenheit 
°𝐹 = (
9
5
°𝐾 − 273) + 32 
 
EJEMPLOS 
Si la temperatura interior en una casa es de 10°C, ¿cuál será la temperatura en 
escala Fahrenheit? 
 
DATOS FORMULAS Y DESPEJE SUSTITUCIÓN RESULTADO 
°𝐶 = 10 
°𝐹 = ? 
°𝐹 = (
9
5
°𝐶) + 32 °𝐹 = [
9
5
(10)] + 32 
La temperatura en 
escala Fahrenheit es 
de 50 
 
La temperatura en verano en la ciudad de Monterrey ha llegado a alcanzar los 
110°F. Expresa esta temperatura en grados Celsius. 
 
DATOS FORMULAS Y DESPEJE SUSTITUCIÓN RESULTADO 
°𝐹 = 110 
°𝐶 = ? 
°𝐹 = (
5
9
°𝐶) − 32 °𝐹 =
5
9
(10 − 32) 
La temperatura en 
escala Celsius es de 
43.33 
 
La temperatura del cuerpo humano es aproximadamente de 37°C. Expresa esta 
temperatura en escala Kelvin 
 
DATOS FORMULAS Y DESPEJE SUSTITUCIÓN RESULTADO 
°𝐶 = 37 
𝐾 = ? 
𝐾 = °𝐶 + 273 𝐾 = 37 + 273 La temperatura en 
escala Kelvin es de 
310 
 
 
 
 
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Practica lo aprendido. 
 
Completa la siguiente tabla convirtiendo a las escalas faltantes. En la que se 
presentan las temperaturas de algunas ciudades del mundo. 
 
Ciudad (país) Temperatura en 
°C 
Temperatura 
en °F 
Temperatura 
en K 
Paris (Francia) 15 
Hong Kong (China) 78 
Singapur (Singapur) 300 
Ginebra (Suiza) 12 
Nueva York (EE. UU) 65 
Los Ángeles (EE.UU) 24 
Cd de México (México) 293 
Montevideo (Uruguay) 17 
Rio de Janeiro Brasil (Brasil) 75 
Buenos Aires (Argentina) 295 
 
¿Qué es el calor? 
En muchas ocasiones sentimos que está haciendo 
demasiado calor y pensamos que deberíamos ir a nadar 
o a comprar un helado, pero ¿sabemos qué es el calor? 
Cuando dos cuerpos que están a diferentes 
temperaturas se ponen en contacto entre sí, hay una 
transferencia de energía del objeto más caliente al más 
frío, y no a la inversa, hasta alcanzar el equilibrio que se 
produce cuando ambos cuerpos tienen la misma 
temperatura. Se transfiere de tal forma que después de 
cierto tiempo alcanzan una misma temperatura, a este 
fenómeno se le llama equilibrio térmico. 
 
La definición de calor en física es la transferencia de energía térmica que fluye de 
un cuerpo con mayor temperatura a otro de menor temperatura. El equilibrio térmico 
se alcanza cuando la temperatura entre ambos cuerpos es la misma. En física no 
existe tal concepto como "la cantidad de calor de un cuerpo". 
 
El calor involucra una transferencia de energía interna de un lugar a otro. La energía 
interna (U) es la energía asociada con los átomos y moléculas del cuerpo. La 
energía interna incluye a la energía cinética y potencial, asociadas con los 
movimientos de translación, rotación y vibratorios que se presentan de manera 
aleatoria por las partículas que forman al cuerpo y cualquier energía potencial que 
genere enlaces manteniendo a las partículas unidas. 
La unidad para medir el calor en el SI se utiliza el Joule (J). Pero también se puede 
medir en calorías (cal), kilocalorías (kcal). 
 
 
 
 
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Algunos equivalentes del calor en las unidades anteriores son: 
1 cal = 4.18 J 
1 kcal = 41800 J 
1 kcal = 1000 calorías 
 
 
¿Cómo se transfiere el calor? 
 
La transferencia de calor entre los cuerpos, se realiza de tres formas diferentes: 
 
1. Conducción 
Es el proceso mediante el cual el calor se transfiere directamente a través de un 
material, sin ningún movimiento neto del material. Por ejemplo, si acercas una 
varilla de metal a una flama, el calor que la flama emite se 
conduce al metal y éste a tu mano. 
2. Radiación 
Es el proceso por el que los cuerpos emiten energía que puede 
propagarse por el vacío. La energía radia te se transporta 
mediante ondas electromagnéticas. 
Por ejemplo, por la radiación nos llega el calor del sol, así como 
también por la radiación podemos sentir el calor que se 
desprende de un foco encendido si acercamos la mano. 
3. Convección 
Es el proceso por el cual el calor se transfiere a través de un 
fluido por el movimiento del mismo. Por ejemplo, cuando se 
pone a calentar un recipiente con agua, ésta al calentarse en la 
parte inferior se dilata y disminuye su densidad, por lo que el 
agua caliente asciende y transporta así el calor de la parte inferior a la parte superior, 
generando un movimiento interno de las partículas. 
 
 
 
 
Observa los 
mecanismos de 
transferencia de calor 
en el siguiente link. 
 
https://es.khanacadem
y.org/science/physics/t
hermodynamics/specifi
c-heat-and-heat-
transfer/v/thermal-
conduction-
convection-and-
radiation 
3 
1
 
2
 
 
 
 
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COMPLETA EL SIGUIENTES ESQUEMA: 
 
 
Dilatación de los cuerpos. 
Dilatación lineal 
Se produce cuando predomina una dimensión frente a las 
otras dos. Ejemplos de cuerpos que se dilatan linealmente 
son: varillas, alambres, barras... 
 
 
 
 
 
 
Un ejemplo aún muy claro, está en las 
vías del tren. Si nosotros caminos a un 
lugar donde pasa el ferrocarril lo 
observaremos y apreciaremos mejor. 
Dicha junta es también colocada por 
efectos de la dilatación lineal: 
 Observa el video 
y contesta cada 
cuestión que se 
plantea. 
https://miro.com/w
elcomeonboard/M
mJvektZNk1EN0F
TWHY1NUREOX
RVOXVjaEx3S0JD
T1Y0TENQN3Mxa
jRxZ3hlWnU5Qk1
DYzBvMldqcUJvM
HprSHwzMDc0ND
U3MzYxMjA4OTg
zNDc1 
 
 
 Observa el video y 
contesta cada cuestión 
que se plantea. 
https://es.educaplay.com
/recursos-
educativos/7221193-
dilatacion_termica.html 
 
 
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://miro.com/welcomeonboard/MmJvektZNk1EN0FTWHY1NUREOXRVOXVjaEx3S0JDT1Y0TENQN3MxajRxZ3hlWnU5Qk1DYzBvMldqcUJvMHprSHwzMDc0NDU3MzYxMjA4OTgzNDc1
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/7221193-dilatacion_termica.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/7221193-dilatacion_termica.htmlhttps://es.educaplay.com/recursos-educativos/7221193-dilatacion_termica.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/7221193-dilatacion_termica.html
 
 
 
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La dilatación lineal de un cuerpo viene dada por la expresión: 
𝑙 = 𝑙_𝑜 (1 + 𝛼∆𝑇) 
Donde: 
● lo: Longitud inicial del cuerpo. Su unidad de medida en el Sistema 
Internacional es el metro ( m ) 
● 𝛼 : Coeficiente de dilatación lineal. Su unidad de medida en el Sistema 
Internacional es el K-1, aunque también se usa el ºC-1 
● ∆T: Incremento de temperatura que experimenta el cuerpo. Su unidad de 
medida en el Sistema Internacional es el kelvin ( K ), aunque también se usa 
el ºC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ejemplos: 
Los rieles de una vía de tren de acero, tienen 1500 m de longitud. 
¿Qué longitud tendrá cuando la temperatura aumente de 24°C a 45°C? 
Solución: Si bien se sabe, los rieles en las vías del ferrocarril, 
normalmente se le coloca un espacio entre ellas a cierta distancia para 
cuando éste material se dilate a ciertas horas del día. 
El coeficiente de 
dilatación de un 
material es como la 
huella digital de una 
persona, ayuda a 
identificarla 
 
 
 
 
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DATOS FORMULAS Y 
DESPEJE 
SUSTITUCIÓN RESULTADO 
Lo = 1500m 
Lf = ? 
Ti = 24°C 
Tf = 45°C 
𝛼 = 1.1x10-5 °C-1 
𝑙 = 𝑙𝑜 (1 + 𝛼∆𝑇) 
 
𝑙 = 1500𝑚[1 + 1.1𝑥10 − 5 °𝐶 − 1(45°𝐶 − 24°𝐶)] 
𝑙 = 1500𝑚[1 + 1.1𝑥10 − 5 °𝐶 − 1(21°𝐶)] 
𝑙 = 1500𝑚[1 + 2.31𝑥10−4] 
𝑙 = 1500𝑚(1.000231) 
𝑙 = 1500.3465𝑚 
 
Las vías del tren se 
han dilatado 
solo 0.3465 metros, es 
decir 346.5 milímetros, 
muy poco, pero 
significativo para la 
distancia entre las 
juntas de riel. 
 
1. Una tubería de acero mide 25 m a 20°C. ¿Hasta qué longitud se dilatará cuando 
por esta tubería pase vapor de agua a l00 °C? 
A) 26,24 m 
B) 25,024 m 
C) 20,092 m 
D) 26,024 m 
2. Determine el coeficiente de dilatación lineal de un metal, si un tubo de este metal 
mide 1m a 20ºC y cuando transporta vapor a 95ºC se estira hasta 1,003 m. 
A) 6,10-5 °C-1 
B) 4,2,10-5 °C-1 
C) 4,10-5 °C-1 
D) 5,10-5 °C-1 
 
Dilatación superficial. 
Se produce cuando predominan dos 
dimensiones (una superficie) frente a una 
tercera. Ejemplos de cuerpos que se dilatan 
superficialmente son: láminas, planchas. 
 
El coeficiente de dilatación superficial es el doble 
del lineal. 
 
La dilatación superficial de un cuerpo viene dada por la expresión: 
 
𝑆 = 𝑆0(1 + 𝜎∆𝑇) 
 
 
 
 
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Donde: 
● S, S0 : Área final e inicial respectivamente del cuerpo. Su unidad de medida 
en el Sistema Internacional es el metro al cuadrado ( m2 ) 
● σ: Coeficiente de dilatación superficial. Su unidad de medida en el Sistema 
Internacional es el K-1, aunque también se usa el ºC-1 
● ∆T: Incremento de temperatura que experimenta el cuerpo. Su unidad de 
medida en el Sistema Internacional es el kelvin ( K ) , aunque también se usa 
el ºC. 
Dilatación Volumétrica o cubica 
Se produce cuando las tres dimensiones del cuerpo son igualmente 
relevantes. Ejemplos de cuerpos que se dilatan de modo volumétrico son: los dados 
del parchís, o las estatuas de los jardines. 
 
 
 
 
 
 
 
La dilatación volumétrica de un cuerpo viene dada por la expresión: 
 
𝑉 = 𝑉_𝑜 (1 + 𝛽∆𝑇) 
 
Donde: 
● V, V0 : Volumen final e inicial respectivamente del cuerpo. Su unidad de 
medida en el Sistema Internacional es el metro al cubo ( m3 ) 
● 𝛽: Coeficiente de dilatación volumétrica o cúbica. Su unidad de medida en el 
Sistema Internacional es el K-1, aunque también se usa el ºC-1 
● ∆T: Incremento de temperatura que experimenta el cuerpo. Su unidad de 
medida en el Sistema Internacional es el kelvin ( K ), aunque también se usa 
el ºC 
 
 
 
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Actividad de aprendizaje 
Completa los espacios en blanco con las palabras 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Esta actividad la 
puedes realizar en: 
https://es.educaplay.co
m/recursos-
educativos/5643176-
dilatacion_termica.html 
 
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/5643176-dilatacion_termica.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/5643176-dilatacion_termica.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/5643176-dilatacion_termica.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/5643176-dilatacion_termica.html
 
 
 
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Actividad de aprendizaje. 
Completa los siguientes esquemas con las palabras propuestas 
 
 
 
 
 
 
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Calor especifico de las sustancias 
El calor específico es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 
una unidad de masa de una sustancia en un grado. Al calor específico también se 
le conoce como capacidad calorífica específica o capacidad térmica 
específica. Primero vamos a entender qué es el calor específico de un modo más 
práctico y sencillo para, posteriormente, adentrarnos en su comprensión más 
teórica. 
 
Supongamos que estamos haciendo una sopa en la cocina y que podemos utilizar, 
para moverla, una cuchara totalmente de metal o una totalmente de madera. Hemos 
dejado la sopa hervir y se nos ha olvidado retirar la cuchara, que queda 
sobresaliendo por fuera y que podemos sujetarla. Si tú fueras el cocinero ¿Qué 
cuchara preferirías sujetar, la de madera o la de metal? 
 
Si has optado por la cuchara de metal y te dispones a retirarla lo mejor que puedes 
hacer es ponerte un buen guante de cocina, porque en caso contrario lo más 
probable es que te quemes la mano. Curiosamente, aunque la cuchara de madera 
haya permanecido el mismo tiempo en contacto con la sopa no te ocurrirá lo mismo, 
pues la cuchara de madera no estará tan caliente como la cuchara de metal. 
 
La diferencia está en que la madera requiere mucho más calor para aumentar su 
temperatura que el metal, expresándolo en calor específico, el calor específico de 
la madera es mucho más alto que el calor específico del metal (debemos enfatizar 
que habría que ser mucho más exacto en esto, pues distintos metales e incluso 
distintas maderas también tienen diferente calor específico). Si tuviéramos que 
expresarlo de un modo cotidiano y poco técnico podríamos decir algo así como que 
el metal retiene más el calor que la madera, de ahí que tenga menor calor específico, 
pues es más fácil subir su temperatura. 
 De acuerdo con su definición, sus unidades son 
𝑐𝑎𝑙
𝑔°𝐶
 o
𝐽
𝑘𝑔°𝐶
 
Tabla de calor especifico de algunas sustancias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Calor cedido y absorbido por los cuerpos. 
El calor cedido es la transferencia de energía entre dos cuerpos a distintas 
temperaturas. El que se encuentra mayor temperatura cede calor a aquel cuya 
temperatura es menor. Ya sea que un cuerpo ceda o absorba calor, su temperatura 
o su estado físico pueden variar en función de la masa y las características propias 
del material del que está hecho. 
Un buen ejemplo se tiene en una taza de café humeante. La cucharilla de metal con 
la que se revuelve el azúcar se calienta. Si se la deja dentro de la taza el tiempo 
suficiente, café y cucharilla metálica terminarán por igualar sus temperaturas: el café 
se habrá enfriado y habrá cedido calor a la cucharilla. Algo de calor habrá pasado 
al ambiente, puesto que el sistema no está aislado. 
La manera de cuantificar la cantidad de calor necesaria para cambiar la temperatura 
de un objeto será por medio de la ecuación: 
𝑄 = 𝑚𝐶𝑒∆𝑇 
Donde: 
Q: cantidad de calor 
m: masa del cuerpo 
Ce: calor especifico 
∆T: cambio en la temperatura 
 
Ejemplos 
 
1. 600 gramos de hierro de encuentran a una temperatura de 19°C.¿Cuál será su temperatura final si se le suministra 1300 calorías? 
DATOS FORMULAS Y 
DESPEJE 
SUSTITUCIÓN RESULTAD
O 
𝐶𝑒𝐹𝑒 = 0.113
𝑐𝑎𝑙
𝑔°𝐶
 
m=600g 
To=19°C 
Q=1300cal 
Tf =? 
𝑄 = 𝑚𝐶𝑒∆𝑇 
 
∆𝑇 =
𝑄
𝑚𝐶𝑒
 
 
𝑇𝑓 − 𝑇𝑜 = 
𝑄
𝑚𝐶𝑒
 
 
𝑇𝑓 =
𝑄
𝑚𝐶𝑒
+ 𝑇𝑜 
 
 
 
𝑇𝑓 =
1300𝑐𝑎𝑙
(600𝑔)(0.113
𝑐𝑎𝑙
𝑔°𝐶
)
+ 19°𝐶 
 
𝑇𝑓 =
1300𝑐𝑎𝑙
(67.8
𝑐𝑎𝑙
°𝐶
)
+ 19°𝐶 
Tf = 19.17°C + 19°C 
El resultado 
de la 
temperatura 
final es: 
38.17°C 
 
 
 
 
 
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2. Un recipiente con 1 kg de agua se deja expuesto al sol a una temperatura de 
20°C. Después de cierto tiempo la temperatura aumenta a 35°C ¿Cuánta 
energía gano el agua? ¿en qué cantidad aumento la energía interna? 
 
DATOS FORMULAS 
Y DESPEJE 
SUSTITUCIÓN RESULTADO 
𝐶𝑒 = 1
𝑐𝑎𝑙
𝑔°𝐶
 
m=1000g 
To=20°C 
Tf =35°C 
Q=? 
𝑄 = 𝑚𝐶𝑒∆𝑇 
 
 
 
 
 
 
 
 
𝑄 = (1000𝑔)(1
𝑐𝑎𝑙
𝑔°𝐶
)(35°𝐶 − 20°𝐶) 
𝑄 = (1000𝑔)(1
𝑐𝑎𝑙
𝑔°𝐶
)(15°𝐶) 
 
𝑄 = (1000
𝑐𝑎𝑙
°𝐶
)(15°𝐶) 
El resultado de la cantidad 
de energía ganada por el 
agua también corresponde 
al aumento de su energía 
interna: 
Q=1.5x104 cal 
 
Practica lo aprendido 
 
1. Indique en que unidades se encuentra el valor del calor específico. 
 a). cal ⁄ (g°C) 
 b). (cal.kg) ⁄ (g°C) 
 c). J ⁄ (g〖°C-1 ) 
 d). cal ⁄ (g〖°C-1) 
2. Señale la ecuación correcta 
 a). Q=mc∆T 
 b). Q=mc×T 
 c). Q=vc∆T 
 d). Q=vcT 
3. Se tiene los siguientes datos: Q=90000calorias, m=10kg, Ti=25°C, Tf=125°C; hallar el 
valor del calor específico. 
 a). 0,085 cal ⁄ (g°C) 
 b). 0,09 cal ⁄ (g°C) 
 c). 0,09 J ⁄ (g°C) 
 d). 0,085 kcal ⁄ (g°C) 
 
 
 
 Esta actividad la 
puedes realizar en: 
https://es.educaplay.co
m/recursos-
educativos/1897513-
calor_especifico_de_lo
s_cuerpos.html 
 
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/1897513-calor_especifico_de_los_cuerpos.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/1897513-calor_especifico_de_los_cuerpos.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/1897513-calor_especifico_de_los_cuerpos.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/1897513-calor_especifico_de_los_cuerpos.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/1897513-calor_especifico_de_los_cuerpos.html
 
 
 
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4. Elija la opción correcta de lo que es la Cantidad de calor (Q) 
 a). Calor específico por la masa dividido para la variación de la temperatura 
 b). Calor específico por la masa y por la variación de la temperatura 
 c). Variación de la temperatura por la masa y por la capacidad calorífica 
 d). Capacidad calorífica por el calor específico y por la masa 
 
Cambios de fase. 
Diariamente convivimos con sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. 
Bajo determinadas condiciones es posible cambiar la fase de una 
sustancia. Es de nuestro conocimiento por ejemplo que el agua 
líquida se puede transformar en agua sólida o vapor de agua. 
En estado sólido, las partículas constituyentes del cuerpo se 
presentan distribuidas en el espacio en un padrón bien organizado, 
ocupando posiciones definidas, en función de la gran fuerza de 
atracción entre ellas. 
Por ese motivo, un cuerpo en estado sólido 
presenta forma y volumen propio, o sea, un alto 
grado de cohesión. 
En estado líquido, las partículas del cuerpo no se encuentran 
tan fuertemente ligadas como en el estado sólido y pueden por 
eso, deslizarse unas en relación a las otras. Siendo así, un 
cuerpo en estado líquido no tiene forma propia, un líquido 
siempre asume la forma del recipiente que lo contiene, a pesar 
de tener un volumen propio. 
En estado gaseoso, las partículas del cuerpo tienen una libertad 
total de movimiento y prácticamente no ejercen fuerzas unas 
sobre otras. Por tanto, un cuerpo en estado gaseoso no 
presenta forma o volumen propio, los cuerpos gaseosos 
asumen la forma y el volumen total del recipiente donde están 
contenidos. 
A continuación, se describen los diferentes cambios de estado o cambios de 
fase de la materia. 
 
 
 
Observa los 
diferentes estados 
de la materia en el 
siguiente simulador. 
https://phet.colorado.
edu/sims/html/states
-of-
matter/latest/states-
of-matter_es.html 
 
¿SABIAS QUÉ…? 
El agua apaga el fuego 
porque absorbe el calor. 
Para que exista fuego se 
necesitan tres elementos: el 
combustible, oxígeno y 
calor. Si uno de éstos 
desaparece, el fuego se 
extinguirá. 
El agua absorbe el 
calor para pasar de un 
estado líquido al 
gaseoso y por esta 
acción el fuego se 
apaga. 
 
 
 
 
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Fusión: 
Es el paso de un sólido al estado líquido por medio de la energía 
térmica; durante este proceso hay un punto en que la temperatura 
permanece constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la 
cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular para cada 
sustancia. Por ejemplo, al 
incrementar la temperatura del hielo, 
ya sea dejándolo a temperatura 
ambiente o sometiéndolo al fuego, el 
helo perderá su solidez y devendrá 
en agua líquida. 
 
Solidificación: 
Es la transformación de un líquido a sólido por medio del 
enfriamiento. El "punto de solidificación" o de congelación es la 
temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante 
durante el cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza 
de forma lenta (reversible); su valor es también específico. Asi, la 
fabricación de velas, elaboradas a partir de parafinas derivadas del 
petróleo, se les otorga su forma característica y se introduce la mecha estando la 
cera en forma más o menos líquida, por efecto del calor. Luego, al enfriarse, la cera 
endurece y permanece sólida hasta ser encendida la mecha, ya que el fuego le 
devuelve la liquidez. 
 
Ebullición: La ebullición es el proceso físico en el que un 
líquido pasa a estado gaseoso. Se realiza cuando la 
temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de 
ebullición del líquido a esa presión. Si se continúa 
calentando el líquido, éste absorbe el calor, pero sin 
aumentar la temperatura: el calor se emplea en la 
conversión del agua en estado líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la 
totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar 
la temperatura del gas. 
 
 
Evaporación: En física, la evaporación es un 
proceso por el cual una sustancia en estado 
líquido pasa al estado gaseoso, tras haber 
adquirido energía suficiente para vencer la 
tensión superficial. A diferencia de la ebullición, 
este proceso se produce a cualquier temperatura, 
siendo más rápido cuanto más elevada aquélla. 
No es necesario que toda la masa alcance el 
punto de ebullición. 
 La evaporación es rara pero importante e indispensable en la vida cuando se trata 
del agua, que se transforma en nube y vuelve en forma de lluvia, nieve, niebla o 
rocío. 
Observa los cambios 
de estado en el 
siguiente video. 
https://es.khanacade
my.org/science/ap-
chemistry/states-of-
matter-and-
intermolecular-
forces-ap/states-of-
matter-ap/v/change-
of-state-example 
 
 
 
 
 
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Condensación: 
Se denomina condensación al cambio de estado de la 
materia que se encuentra en forma gaseosa a forma 
líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se 
produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de 
manera directa, el proceso es llamado sublimación 
inversa. Si se produce un paso del estado líquido a 
sólido se denomina solidificación. 
Un ejemplo es la sudoración de las bebidas frías. Al 
estar en una temperatura más baja que el medio ambiente, la superficie de una lata 
o botella llena de líquido, recibe la humedad del ambiente y la condensa en forma 
de gotitas comúnmente referidas como sudor. 
 
 
 
Sublimación: 
Es el proceso que consiste en el cambio de estado de 
la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el 
estado líquido.Al proceso inverso se le denomina 
sublimación inversa; es decir, el paso directo del 
estado gaseoso al estado sólido. Unos ejemplos 
clásicos de sustancias capaces de sublimarse son el 
hielo seco y las pastillas aromatizantes, estas últimas 
empleadas en baños y ambientes que se desea 
perfumar, funcionan a partir de la transformación paulatina del sólido a gas, 
permitiendo abarcar el espacio completo en el que estén. 
Es importante hacer notar que en todas las transformaciones de fase de las 
sustancias es de que éstas no se transforman en otras sustancias ni sus 
propiedades, solo cambia su estado físico. 
Las diferentes transformaciones de fase de la materia en este caso las del agua son 
necesarias y provechosas para la vida y el sustento del hombre cuando se 
desarrollan normalmente. 
 
 
 
 
 
 
Actividad de aprendizaje. 
En el siguiente esquema escribe el cambio de estado que se produce en cada 
situación, auxíliate en la tabla. 
 
 
 
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1. Fusión 
2. Evaporación 
3. Solidificación 
4. Sublimación 
inversa 
5. Sublimación 
6. Condensación 
 
 
 
 
 
CALOR LATENTE. 
Se llama calor latente al calor de cambio de fase. 
El calor latente es la cantidad de energía requerida por una sustancia para cambiar 
de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de 
vaporización). Por el contrario, el calor que se aplica cuando la sustancia no cambia 
de fase y aumenta la temperatura, se llama calor sensible. 
Esta dado por: 𝑄 = 𝜆𝑚 
Donde 
Q = calor 
𝜆 = calor latente 
m = masa 
CALOR LATENTE DE ALGUNAS SUSTANCIAS 
Sustancia Calor latente de fusión Lf 
cal/g (Kcal/Kg) 
Calor latente de 
vaporización Lv cal/g 
(Kcal/Kg) 
Alcohol etílico 24.9 204 
Helio 1.25 5.0 
Plomo 6.3 222 
Mercurio 2.7 71 
Nitrógeno 6.2 47.8 
Oxigeno 3.3 51 
 
 
 Esta actividad la 
puedes realizar en: 
https://es.educaplay.co
m/recursos-
educativos/5175711-
cambios_de_estado.ht
ml 
 
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/5175711-cambios_de_estado.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/5175711-cambios_de_estado.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/5175711-cambios_de_estado.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/5175711-cambios_de_estado.html
https://es.educaplay.com/recursos-educativos/5175711-cambios_de_estado.html
 
 
 
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Plata 2.1 558 
Agua 80 540 
Zinc 24 475 
 
Ejemplos. 
1. Calcular la cantidad de calor que se requiere para cambiar 200 g de hielo a -
10 °C en agua a 5°C. 
Para que el hielo eleve su temperatura de -10°C hasta el punto de fusión a 5°C, se 
necesita una cantidad de calor, la cual se calcula con la ecuación 𝑄 = 𝑚𝐶𝑒∆𝑇. 
Para que el hielo se funda y se tenga agua a 0°C, se aplica la ecuación 𝑄 = 𝑚𝜆𝑓 
Datos Formula Sustitución y resultado 
m= 200g 
Ti = -10°C 
Tf = 5°C 
Ce(hielo) = 0.50 cal/g°C 
𝜆𝑓(𝑎𝑔𝑢𝑎) = 80 cal/g 
 
𝑄 = 𝑚𝐶𝑒∆𝑇 
 
 
 
 
 
 
 
𝑄 = 𝑚𝜆𝑓 
 
𝑄1 = (200𝑔)(0.50 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶)[5°𝐶 − (−10°𝐶)] 
𝑄1 = (200𝑔) (0.50
𝑐𝑎𝑙
𝑔°𝐶
) (15°𝐶) 
𝑄1 =1500 cal 
 
 
𝑄2 = (200𝑔)(80
𝑐𝑎𝑙
𝑔
) 
𝑄2 = 16000 cal 
 
Entonces, el calor total requerido es: 
𝑄1 + 𝑄2 = 1500 𝑐𝑎𝑙 + 16000 𝑐𝑎𝑙 
𝑄1 + 𝑄2 = 17500 𝑐𝑎𝑙 
 
 
2. Calcular la cantidad de calor que se requiere para cambiar 200 g de hielo a 
-5 °C en vapor a 120 °C. 
Datos Formula Sustitución y resultado 
m=200g 
Ti=-5°C 
Tf = 120°C 
Ce(hielo) = 0.50 cal/g°C 
𝜆𝑓(𝑎𝑔𝑢𝑎) = 80 cal/g 
Ce(agua) = 1 cal/g°C 
𝜆𝑣(𝑎𝑔𝑢𝑎) = 540 cal/g 
 
 
𝑄 = 𝑚𝐶𝑒∆𝑇 
 
𝑄 = 𝑚𝜆𝑓 
𝑄 = 𝑚𝜆𝑣 
 
primero debemos calcular la cantidad de calor para 
que el hielo eleve su temperatura de -5°C a 0°C. 
𝑄1 = (200𝑔)(0.50 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶))[0°𝐶 − (−5°𝐶)] 
𝑄1 = (200𝑔)(0.50 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶))(5°𝐶) 
𝑄1 = 500 𝑐𝑎𝑙 
 
ahora debemos calcular el calor que se requiere para 
que el hielo se funda y se tenga agua a 0°C. 
𝑄2 = (200𝑔)(80
𝑐𝑎𝑙
𝑔
) = 16000 𝑐𝑎𝑙 
ahora el calor que requiere el agua para elevar su 
temperatura de 0°C hasta el punto de ebullición a 100 
°C. 
𝑄3 = (200𝑔)(1 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶))[100°𝐶 − 0°𝐶)] 
𝑄3 = (200𝑔)(1 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶)(100°𝐶) 
𝑄3 = 20000 𝑐𝑎𝑙 
 
 
 
 
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para calcular el calor necesario para vaporizar el 
agua a 100 °C. 
𝑄4 = (200𝑔)(540
𝑐𝑎𝑙
𝑔
) = 108000 𝑐𝑎𝑙 
el calor necesario para calentar el vapor desde100 °C 
hasta 130 °C. 
𝑄5 = (200𝑔)481 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶))[130°𝐶 − 100°𝐶)] 
𝑄5 = (200𝑔)(0.48 𝑐𝑎𝑙/𝑔°𝐶)(30°𝐶) 
𝑄5 = 2880 𝑐𝑎𝑙 
el calor total es: 
𝑄𝑇 = 𝑄1 + 𝑄2 + 𝑄3 + 𝑄4 + 𝑄5 
𝑄𝑇 = 500 𝑐𝑎𝑙 + 16000 𝑐𝑎𝑙 + 20000 𝑐𝑎𝑙 + 108000 𝑐𝑎𝑙
+ 2880 𝑐𝑎𝑙 
𝑄𝑇 = 147380 𝑐𝑎𝑙 
 
 
Práctica lo aprendido 
 
1. ¿Qué cantidad de calor se desprende cuando 100 g de vapor de agua a 150 
°C se enfrían y congelan produciendo 100 g de hielo a 0 °C. 
2. Un cubo de hielo de 20gr a 0°c se calienta hasta que 15gr se ha convertido 
en agua a 100°c y 5gr se ha convertido en vapor ¿cuánto calor se necesita 
para lograr esto? 
3. Que cantidad de calor expresada en kilocalorías, se requiere para cambiar 
de estado un kilogramo de hielo, desde su punto de fusión hasta su total 
vaporización. 
 
LOS GASES Y SUS LEYES. 
Los gases son complicados. Están llenos de miles de millones moléculas 
energéticas de gas que pueden colisionar y posiblemente interactuar entre ellas. 
Dado que es difícil describir de forma exacta un gas real, la gente creó el concepto 
de gas ideal como una aproximación que nos ayuda a modelar y predecir el 
comportamiento de los gases reales. El término gas ideal se refiere a un gas 
hipotético compuesto de moléculas que siguen unas cuantas reglas: 
1. Las moléculas de un gas ideal no se atraen o repelen entre ellas. Suponemos 
que las únicas interacciones de las moléculas que componen un gas ideal son las 
colisiones elásticas entre ellas y con las paredes del contenedor. 
 
2. Las moléculas de un gas ideal, en sí mismas, no ocupan volumen alguno. El 
gas tiene volumen, ya que las moléculas se expanden en una gran región del 
espacio, pero las moléculas de un gas ideal son aproximadas por partículas 
puntuales que en sí mismas no tienen volumen. 
Si esto te suena demasiado ideal para ser verdad, estás en lo correcto. No existen 
gases que sean exactamente ideales, pero hay un montón de ellos que se 
comportan casi de esa manera, de tal modo que aproximarlos por un gas ideal es 
muy útil en numerosas situaciones. De hecho, para temperaturas cercanas a la 
 
 
 
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temperatura ambiente y presiones cercanas a la presión atmosférica, muchos de 
los gases de los que nos ocupamos son prácticamente ideales. 
 
LEY DE BOYLE 
Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también 
llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos 
hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros 
encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte. 
La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente 
cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, 
cuando la temperatura es constante. 
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas 
tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto 
chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión 
será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las 
paredes. 
Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es 
menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la 
presión. 
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen 
constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor. 
Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es: 𝑃 ∗ 𝑉 = 𝐾Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una 
presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un 
nuevo valor V2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá: 𝑃1𝑉2 = 𝑃2𝑉2 
que es otra manera de expresar la ley de Boyle. 
 
LEY DE CHARLES 
En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la 
temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se 
aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar 
el volumen disminuía. 
Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más 
rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere 
decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir se 
producirá un aumento de la presión en el interior del recipiente y aumentará el 
volumen. 
Lo que Charles descubrió es que, si la cantidad de gas y la presión permanecen 
constantes, el cociente entre el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo 
valor. 
Matemáticamente podemos expresarlo así: 
𝑉
𝑇
= 𝐾 
Ingresa al siguiente 
link para usar el 
simulador de la 
leyes de los gases: 
https://phet.colorado.
edu/sims/html/gases
-intro/latest/gases-
intro_es.html 
 
 
 
 
 
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Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una 
temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta 
un nuevo valor V2, entonces la temperatura cambiará a T2, y se cumplirá: 
𝑉1
𝑇1
=
𝑉2
𝑇2
 
que es otra manera de expresar la ley de Charles. 
Esta ley se descubre casi ciento cuarenta años después de la de Boyle debido a 
que cuando Charles la enunció se encontró con el inconveniente de tener que 
relacionar el volumen con la temperatura Celsius ya que aún no existía la escala 
absoluta de temperatura. 
 
LEY DE GAY-LUSSAC 
Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. 
Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen 
es constante. 
Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y 
por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la 
presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar. 
Gay-Lussac descubrió que, en cualquier momento de este proceso, el cociente 
entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor: 
𝑃
𝑇
= 𝐾 
Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P1 y a una 
temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un 
nuevo valor T2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá: 
𝑃1
𝑇1
=
𝑃2
𝑇2
 
que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac. 
Esta ley, al igual que la de Charles, está expresada en función de la temperatura 
absoluta. Al igual que en la ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en 
Kelvin. 
 
LEY GENERAL DEL ESTADO GASEOSO 
Las tres leyes referidas a un único gas (Boyle, Charles y Gay-Lussac) se pueden 
resumir en una única ecuación matemática: 
𝑃𝑉
𝑇
= 𝑘 
La Ley General del Estado Gaseoso se considera la combinación de las Tres Leyes 
de los Gases: Ley de Boyle, Ley de Gay-Lussac y Ley de Charles. Cada una se 
encarga de relacionar dos de las variables fundamentales: Presión, Volumen y 
Temperatura. 
La Ley General del Estado Gaseoso establece la constante Relación entre Presión, 
Volumen y Temperatura, en la forma dela ecuación: 
𝑃1𝑉1
𝑇1
=
𝑃2𝑉2
𝑇2
 
Significa que la Relación de Presión-Volumen contra Temperatura tendrá el mismo 
valor tanto al principio como al final de un proceso que involucre al gas. Tal proceso 
puede ser una expansión o una contracción. 
De forma similar, manteniendo constante la presión o el volumen, obtendrás las 
leyes de Charles y de Gay-Lussac. 
https://www.educaplus.org/gases/con_temperatura.html
https://www.educaplus.org/gases/con_temperatura.html
 
 
 
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Es importante que te fijes en que las constantes de las leyes dependen de la 
cantidad de gas que hay en el recipiente y su valor es diferente en cada ley. 
 
Actividad de aprendizaje. 
 Resuelve la siguiente sopa de letras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Esta actividad la 
puedes realizar en: 
 
https://es.educapla
y.com/juego/58324
30-
ley_de_los_gases.
html 
https://es.educaplay.com/juego/5832430-ley_de_los_gases.html
https://es.educaplay.com/juego/5832430-ley_de_los_gases.html
https://es.educaplay.com/juego/5832430-ley_de_los_gases.html
https://es.educaplay.com/juego/5832430-ley_de_los_gases.html
https://es.educaplay.com/juego/5832430-ley_de_los_gases.html
 
 
 
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TERMODINAMICA Y CONSERVACION DE LA ENERGIA MECANICA. 
En termodinámica, la entropía es la magnitud física que mide la parte de 
la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. En un sentido más amplio 
se interpreta como la medida de la uniformidad de la energía de un sistema. Es una 
función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en 
el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La palabra entropía procede 
del griego (ἐντροπία) y significa evolución o transformación. 
Cuando se plantea la pregunta: ¿por qué ocurren los sucesos de la manera que 
ocurren, y no al revés? se busca una respuesta que indique cuál es el sentido de 
los sucesos en la naturaleza. Por ejemplo, si se ponen en contacto dos trozos de 
metal con distinta temperatura, se anticipa que eventualmente el trozo caliente se 
enfriará, y el trozo frío se calentará, logrando al final una temperatura uniforme. Sin 
embargo, el proceso inverso, un trozo calentándose y el otro enfriándose es muy 
improbable a pesar de conservar la energía. El universo tiende a distribuir la energía 
uniformemente, es decir, maximizar la entropía. 
Dentro de los sistemas termodinámicos, una consecuencia de la ley de 
conservación de la energía es la llamada primera ley de la termodinámica, la cual 
establece que, al suministrar una determinada cantidad de calor (Q) a un sistema, 
esta cantidad de energía será igual a la diferencia del incremento de la energía 
interna del sistema (ΔU) más el trabajo (W) efectuado por el sistema sobre sus 
alrededores: 𝑄 = ∆𝑈 + 𝑊 
Aunque la energía no se pierde, se degrada de acuerdo con la segunda ley de la 
termodinámica. En un proceso irreversible, la entropía de un sistema aislado 
aumenta y no es posible devolverlo al estado termodinámico físico anterior. Así un 
sistema físico aislado puede cambiar su estado a otro con la misma energía, pero 
con dicha energía en una forma menos aprovechable. Por ejemplo, un movimiento 
con fricción es un proceso irreversible por el cual se convierte energía mecánica en 
energía térmica. Esa energía térmica no puede convertirse en su totalidad en 
energía mecánica de nuevo ya que, como el proceso opuesto no es espontáneo, es 
necesario aportar energía extra para que se produzca en el sentido contrario. 
Desde un punto de vista cotidiano, las máquinas y los procesos desarrollados por 
el hombre funcionan con un rendimiento menor al 100%, lo que se traduce en 
pérdidas de energía y por lo tanto también de recursos económicos o materiales. 
Como se decía anteriormente, esto no debe interpretarse como un incumplimiento 
del principio enunciado sino como una transformación "irremediable" de la energía. 
 Conservación de la energía. 15/06/2021, de Wikipedia, Sitio web: https://es.wikipedia.org/ 
 
MAQUINA TERMICA. 
El objetivo de las maquinas térmicas es convertir calor en trabajo mecánico o llevar 
calor de una fuente de calor fría a otra más caliente (refrigeración). 
http://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%83%C2%A1mica
http://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_f%C3%83%C2%ADsica
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%83%C2%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%83%C2%ADsica)
http://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_griego
 
 
 
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Las máquinas térmicas aprovechan una fuente de energía 
para realizar un trabajo mecánico. La energía transferida 
como calor a la máquina no puede a su vez ser transferida 
íntegramente por ésta como trabajo: una parte de la 
energía debe ser transferida como calor. 
Con frecuencia el término máquina térmica se utiliza en un 
sentido más amplio que incluye a todos los dispositivos que 
producen trabajo. Entre las que se encuentran las máquinas refrigerantes y las 
bombas de calor. El mejor ejemplo de estas máquinas térmicas son los 
refrigeradores y bombas de calor que tienen como fin enfriar o calentar un entorno. 
 
EFICIENCIA DE UNA MAQUINA TERMICA. 
En la mitad del siglo 19, los físicos e ingenieros estaban construyendo máquinas de 
vapor para mecanizar el trabajo y el transporte y estaban tratando de encontrar la 
manera de hacerlos más potentes y eficientes. Grandes científicos 
como Clausius, Kelvin, Joule contribuyeron en gran medida, aunque 
en cierta parte se le considera como padre de esta disciplina al físico 
francés Sadi Carnot. 
Carnot demostró que se podía predecir la eficiencia máxima teórica 
de un motor de vapor mediante la medición de la diferencia de 
temperaturas del vapor en el interior del cilindro y la del aire que lo 
rodea, conocida en términos termodinámicos como los depósitos de 
agua caliente y fría de un sistema, respectivamente. 
El rendimiento o eficiencia de una máquina térmica es la relación 
entre la energía que deseamos obtener de dicha máquina (trabajo 
realizado) y la energía consumida en su funcionamiento (energía 
suministrada). 
En los automóviles, el rendimiento oscila entre el 20-25 % de la energía 
suministrada. Es decir, el 75% de la energía suministrada se libera a la atmósfera 
en forma de calor. 
La eficiencia de una máquina térmica depende entre qué temperaturas trabaje, 
porque esto es fundamental pero lo que importa es que esto junto con las 
características de fabricación de dicha máquina hace que se produzcan 
determinadas pérdidas de calor que producen una disminución de la eficiencia y por 
lo tanto la máquina no entrega el 100 % de su rendimiento como sería en un caso 
ideal, sino que tiene un rendimiento menor. 
Recuerda que una máquina térmica consiste en un instrumento que genera trabajo 
mecánico a partir de energía térmica, pero no toda la energía térmica la transforma 
en energía mecánica, sino que parte de esta energía se disipa al medio ambiente o 
medio frío. 
Ahora, profundizando un poco más, sabemos que ninguna máquina puede tener un 
rendimiento mayor al de la llamada máquina térmica de Carnot, que se determina 
en base a las temperaturas entre las cuales operaría dicha máquina, pero sería en 
condiciones también ideales, para la fabricación de la máquina. 
Observar la 
eficiencia de una 
maquina térmica en 
el siguiente link: 
https://es.khanacade
my.org/science/physi
cs/thermodynamics/l
aws-of-
thermodynamics/v/ef
ficiency-of-a-carnot-
engine 
 
 
 
 
 
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Por supuesto, existen consideraciones de diseño que impiden que las máquinas 
reales alcancen el rendimiento de la máquina de Carnot. Así, las indeseables 
pérdidas de energía, por fricción, conducción, radiación, reducen drásticamente el 
rendimiento de las máquinas reales. Pero estas pérdidas de rendimiento se pueden 
suprimir en parte mediante nuevos diseños, materiales más avanzados o mejores 
lubricantes, haciendo que se acerque el rendimiento de la máquina real al de la 
máquina de Carnot. 
La Eficiencia de una máquina térmica es la relación entre el trabajo mecánico producido y 
el calor suministrado. Y podemos encontrarla de diversas formas: 
𝜂 =
𝑊
𝑄
 
Donde: 
𝜂 = 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑞𝑢𝑖𝑛𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 
W= Trabajo mecánico en cal o J 
Q= Calor suministrado a la maquina por el combustible en cal o Joules 
 
También la podemos encontrar de la siguiente manera: 
 
𝜂 = 1 −
𝑄2
𝑄1
 
Donde: 
Q1 = Calor Suministrado en Cal, Joules 
Q2 = Calor Obtenido en Cal, Joules 
La eficiencia de una máquina térmica se puede calcular también en función de la 
relación que hay entre la temperatura de la fuente caliente (T1) y la fuente fría 
(T2), ambas medidas en temperaturas absolutas, es decir, en grados Kelvin (K) 
dónde: 𝜂 = 1 −
𝑇2
𝑇1
 
 
Ejemplos 
1. Un inventor nos ofrece un motor térmico reversible que funciona entre dos 
fuentes térmicas, una de 610°C y otra de 270°C, asegurando que tiene un 
rendimiento de 48%, ¿le comprarías la patente? Razona tu respuesta. 
 
Datos Formula Sustitución y resultado 
T1= 610°C= 883K 
T2= 270°C= 543K 
 
𝜂 = 1 −
𝑇2
𝑇1
 𝜂 = 1 −
543𝐾
883𝐾
= 0.385 = 38.5 % 
 
no le compraría la patente ya que el 
rendimiento del motor es inferior al que nos 
ofrece el inventor. 
 
 
 
 
Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 
2. Una máquina hace un trabajo de 50 J en cada ciclo, absorbiendo 100 cal. 
¿Cuál es la eficiencia de la máquina? 
Datos Formula Sustitución y resultado 
W = 50J= 
Q = 100 cal= 418J 
 
1 cal = 4.18 J 
𝜂 =
𝑊
𝑄
 𝜂 =
50
418
= 0.11 = 11% 
 
que sería equivalente a 11% de eficiencia 
térmica 
 
 
3. Un motor de gasolina de un camión recibe 2000 J de calor y entrega 400 J 
de trabajo mecánico por ciclo. ¿Cuál es la eficiencia térmica? 
Datos Formula Sustitución y resultado 
W = 400 J 
Q = 2000 J 
 
 
𝜂 =
𝑊
𝑄
 𝜂 =
400
2000
= 0.2 
Que sería equivalente a 20% de eficiencia 
térmica 
 
4. Suponga que una persona le comenta que construyó una máquina térmica la 
cual, al suministrarle 7000 calorías se obtienen 23500 Joules de calor en la 
salida. ¿Cuál sería la eficiencia térmica de la maquina? 
Datos Formula Sustitución y resultado 
Q1 = 7000cal = 29260 J 
Q2 = 23500 J 
 
1 cal = 4.18 J 
𝜂 = 1 −
𝑄2
𝑄1
 𝜂 = 1 −
23500 𝐽
29260 𝐽
= 0.19 
 
Que sería equivalente a 19% de 
eficiencia térmica. 
 
Práctica lo aprendido 
1. ¿Qué eficiencia debe tener el motor de un coche, al cual se le suministran 
59500 calorías, de las cuales 32500 calorías se disipan al ambiente? 
2. Halla el rendimiento ideal de una máquina térmica que funciona entre 200ºC 
y 50ºC. 
3. Se construyó una maquina térmica la cual, en cada ciclo, recibe 100calorias 
de la fuente caliente y realiza un trabajo de 420 Joules. ¿calcula la eficiencia 
térmica? ¿Qué opina al respecto? 
 
 
 
 
 
 
 
 
Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Campeche 
 
 
Materiales 
Cantidad Unidad Descripción 
250 ml 250 ml de Alcohol 
1 Pza. Algodón 
2 Pza. latas con refresco (aluminio de 355 ml) 
1 Pza. Caja de cerillos 
1 Pza. Jeringa con aguja 
1 Pza. Palillo de dientes 
1 Pza. Alambre 
1 Pza. Carro de juguete (del tamaño que pueda soportar una lata de 
refresco) o el carrito utilizado en la práctica del 1er Parcial 
 
Herramientas y Equipo 
Cantidad Unidad Descripción 
1 Pza. Cutter 
1 Pza. Aguja de coser 
1 Pza. Pinza 
1 Pza. Dispositivo Móvil (teléfono celular o Tableta) 
 
 
 
Práctica # 2 Maquina térmica 
Carrera: 
Asignatura Física II 
Competencia 
Genérica 
5.4 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para probar su 
validez. 
5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para 
producir conclusiones y formular nuevas preguntas. 
11.1 Asume una actitud que favorece la solución de problemas 
ambientales en los ámbitos local, nacional e internacional. 
Habilidad(es) Analiza, interpreta, elabora y resuelve problemas. 
Actitud (es) Libertad de expresión, responsabilidad y honestidad 
Eje Expresión experimental del pensamiento matemático. 
Aprendizaje 
esperado 
Interpreta el calor como una forma de transferencia de energía 
Prueba la necesidad de transferencia de energía para producir 
cambios de fase. 
Práctica