Calor
El calor es una transferencia de energía térmica causada por una diferencia de temperatura. Esta diferencia de temperatura también se llama gradiente de temperatura. Como el calor es un movimiento de energía, se mide en las mismas unidades que la energía: julios (J). También hay que tener en cuenta que el trabajo y el calor están estrechamente relacionados (ver calor vs trabajo para más información).
Nota:
- Calor y temperatura no son lo mismo. Para una explicación de por qué, visite calor vs temperatura.
La segunda ley de la termodinámica demuestra que el calor siempre fluirá espontáneamente de temperaturas más altas a temperaturas más bajas. Este flujo de energía puede ser aprovechado por un motor térmico para realizar un trabajo útil. Las bombas de calor también pueden obligar a la energía térmica a fluir hacia atrás (del frío al calor), pero requieren un aporte de energía.
Métodos de transferencia de calor
Hay tres mecanismos de transferencia de calor:
- La conducción se produce entre objetos que se tocan. Las colisiones entre partículas pequeñas permiten que las partículas que se mueven rápidamente, o que vibran, cedan parte de su energía cinética microscópica a las partículas más lentas.
- La convección es la transferencia de calor causada por los fluidos en movimiento. En un fluido, las partículas pueden mezclarse, moverse más rápido y dispersarse, distribuyendo así su energía térmica. El aire caliente que sale de un conducto de calefacción para fluir por una habitación fría es un ejemplo de convección.
- La radiación se produce sin el movimiento de la materia. La radiación térmica está formada por ondas electromagnéticas emitidas por partículas en movimiento. Estas ondas también pueden ser absorbidas por los materiales. Los hornos de microondas funcionan por radiación y toda la superficie de la Tierra se calienta por la radiación solar del sol.
Vea los mecanismos de transferencia de calor para obtener información general sobre cómo se mueve el calor.
Para más información
- Calor vs temperatura
- Equilibrio térmico
- Segunda ley de la termodinámica
- Conducción
- Convección
- Radiación
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- Wikimedia Commons. (30 de julio de 2015). Aerogel . Disponible: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Aerogel_matches.jpg
- R. Chabay y B. Sherwood, «Fundamental Limitations on Efficiency,» in Matter & Interactions, 3rd ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011, ch.13, sec.7, pp. 534
- Hyperphysics, Heat Transfer , Available: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.html
- R. Chabay y B. Sherwood, «Energy and Momentum in Radiation», en Matter & Interactions, 3rd ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011, ch.24, sec.5, pp. 1002-1003