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2.1 TIPOS DE SISTEMAS Y MEDICION DEL CALOR Unidad de energía, trabajo, cantidad de calor Un joule (J) es el trabajo producido por una fuerza de 1 newton, cuyo punto de aplicación se desplaza 1 metro en la dirección de la fuerza. Calorimetría El diccionario lo define como medida del calor que se desprende o absorbe en los procesos físicos, químicos o biológicos. Térmica Se denomina energía térmica a la energía liberada en forma de calor, obtenida de la naturaleza (energía geotérmica), mediante la combustión de algún combustible fósil (petróleo, gas natural o carbón), mediante electricidad por efecto Joule, por rozamiento, por un proceso de fisión nuclear o como residuo de otros procesos mecánicos o químicos. Termología - Como medimos la temperatura. Se han inventado muchos instrumentos para medir la temperatura de forma precisa. Todo empezó con el establecimiento de una escala de temperaturas. Esta escala permite asignar un número a cada medida de la temperatura. oF oC oK El agua hierve a 212 100 373 Temperatura Ambiente 72 23 296 El agua se congela a 32 0 273 Cero Absoluto -460 -273 0

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Page 1: TEMAS UNIDAD 2

2.1 TIPOS DE SISTEMAS Y MEDICION DEL CALOR

Unidad de energía, trabajo, cantidad de calor

Un joule (J) es el trabajo producido por una fuerza de 1 newton, cuyo punto de aplicación se desplaza 1 metro en la dirección de la fuerza.

Calorimetría

El diccionario lo define como medida del calor que se desprende o absorbe en los procesos físicos, químicos o biológicos.

Térmica

Se denomina energía térmica a la energía liberada en forma de calor, obtenida de la naturaleza (energía geotérmica), mediante la combustión de algún combustible fósil (petróleo, gas natural o carbón), mediante electricidad por efecto Joule, por rozamiento, por un proceso de fisión nuclear o como residuo de otros procesos mecánicos o químicos.

Termología

- Como medimos la temperatura.

Se han inventado muchos instrumentos para medir la temperatura de forma precisa. Todo empezó con el establecimiento de una escala de temperaturas. Esta escala permite asignar un número a cada medida de la temperatura.

oF oC oKEl agua hierve a 212 100 373Temperatura Ambiente 72 23 296El agua se congela a 32 0 273Cero Absoluto -460 -273 0

A principios del siglo XVIII, Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) de origen alemán y se duda que sea polaco, que inventó el termómetro de alcohol en 1709 y el termómetro de mercurio en 1714. La escala de temperatura Fahrenheit fue desarrollada en 1724. Creó la escala Fahrenheit. Fahrenheit asignó al punto de congelación del agua una temperatura de 32 grados y al punto de ebullición una de 212 grados. Su escala está anclada en estos dos puntos.

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Unos años más tarde, en 1743, Anders Celsius (1701-1744) fue un astrónomo suizo que inventó la escala Celsius en 1742. Usando los mismos puntos de anclaje Celsius asignó al punto de congelación del agua una temperatura de 0 grados y al de ebullición una de 100 grados (de ahí el nombre centi, que quiere decir cien, y grado). La escala Celsius se conoce como el Sistema Universal. Es el que se usa en la mayoría de los países y en todas las aplicaciones científicas.

Lord William Kelvin (1824-1907) fue un físico Escocés que inventó la escala en 1854. Hay un límite a la temperatura mínima que un objeto puede tener. La escala Kelvin está diseñada de forma que este límite es la temperatura 0.

A la temperatura del cero absoluto no hay movimiento y no hay calor. Es cuando todo el movimiento atómico y molecular se detiene y es la temperatura más baja posible. El cero absoluto tiene lugar a 0 grados Kelvin, -273.15 grados Celsius o -460 grados Fahrenheit. Todos los objetos tienen una temperatura más alta que el cero absoluto y por lo tanto emiten energía térmica o calor.

En un objeto frío las moléculas se mueven lentamente y en uno caliente se mueven deprisa. Cuando dos objetos se ponen en contacto sus movimientos moleculares medios se igualan y cuando esto ocurre se dice que han alcanzado equilibrio térmico.

- Termómetros

Termómetro Clínico:

El termómetro marca la temperatura gracias al mercurio que contiene, el cual se expande con el calor. El pequeño conducto que corre a todo lo largo de la parte interna del cristal, tiene un estrechamiento que impide el regreso del metal cuando ya no está en contacto con el paciente.

Este es el termómetro casero y sirve para detección de temperatura en la salud.

Ahora se dice que para ahorrarse líos existe el termómetro clínico digital que permite una lectura gracias a un censor que se encuentra en la punta y hace una lectura que se registra en la pantalla.

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Termómetro de Gas:

El termómetro de gas se compone de un recipiente lleno de gas unido a un capilar en forma de "U" lleno de mercurio. El nivel de mercurio se mantiene constante, por lo que el volumen de gas no varía. Por lo tanto, es la presión (atmosférica + columna de mercurio) la variable que utilizamos para medir la temperatura. Como el volumen es constante, la presión varía linealmente con la temperatura.

Pirómetro Óptico:

Un pirómetro óptico es un instrumento utilizado para medir la temperatura de un cuerpo. Funciona comparando el brillo de la luz emitida por la fuente de calor con la de una fuente estándar.

El pirómetro consta de dos partes: un telescopio y una caja de control. El telescopio contiene un filtro para color rojo y una lámpara con un filamento calibrado, sobre el cual la lente del objetivo enfoca una imagen del cuerpo cuya temperatura se va a medir. También contiene un interruptor para cerrar el circuito eléctrico de la lámpara y una pantalla de absorción para cambiar el intervalo del pirómetro.

Este tipo de pirómetro óptico mide una temperatura que alcanza los 2.400 ºF, pero existen otros más complejos que pueden alcanzar los 10.000 ºF (5.538 ºC) o más.

También existe otro tipo de pirómetro, llamado termoeléctrico, que funciona de forma satisfactoria hasta los 3.000 ºF (1.649 ºC).

Termómetro de Radiación:

Lo ultimo de tecnología casera o clínica para mediciones de temperatura corporal eliminando el riesgo al tomar la temperatura de niños pequeños i de personas ancianas, como la posibilidad de perforar el intestino o de una contaminación bacteriana.

El instrumento mida la intensidad de la radiación que procede del tímpano y los tejidos circundantes y convierte esta información a una lectura numérica normal. El tímpano es un lugar especialmente apropiado para medir la temperatura corporal porque esta cercadle hipotálamo, que es el centro de la temperatura del organismo.

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Relevancia actual y Conclusión

Todo lo relacionado con la medición de temperatura y la temperatura hoy ya se tiene muy desarrollado en cuestiones tecnológicas como maquinas sofisticadas para hacer estas mediciones hasta los pequeños instrumentos clínicos. La temperatura es un tema muy cotidiano y fácil de comprender, es un acontecimiento físico que sucede en la naturaleza al cual estamos muy pegados pero no analizamos bien que es lo que sucede y como sucede.

Las tres distintas medidas de temperaturas son para distintos objetivos, mi opinión es que kelvin es la más adecuada para cuestiones más científicas, al tener como el cero, el cero absoluto en el que el tiempo se congela, esto permite tener más rangos científicos para la medición de temperaturas extremas. En cambio Centígrados o Celsius es para uso más casero en el que no se necesita medir temperaturas extremas.

2.2 PROPIEDADES CALORIFICAS DE LA MATERIA

Como resultado del aumento o disminución de la temperatura de las sustancias, estas pueden cambiar de estado físico, dichos cambios de estado reciben nombres específicos, los cuales son los siguientes:

Fusión.- Es el paso del estado sólido al estado líquido.

Congelación o solidificación.- Es el paso del estado líquido al estado sólido.

Ebullición o evaporación.- Es el paso del estado líquido al estado gaseoso.

Condensación.- Es el paso del estado gaseoso al estado líquido.

Sublimación.- es el paso directo del estado sólido al estado gaseoso

3-Cantidad de calor transferida en los cambios de estado

Como acabamos de ver, cuando se produce una transferencia de energía térmica entre dos cuerpos, ambos experimentan una variación de temperatura que depende de la capacidad calorífica específica de cada uno de ellos. Sin embargo, esto no sucede cuando tiene lugar un cambio de estado en uno o en ambos cuerpos. La experiencia nos dice que, mientras tiene lugar un cambio de estado, la temperatura permanece constante.

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El cambio de estado de las sustancias consiste en un intercambio de energía. Pueden darse los siguientes casos:Si se produce cuando se suministra energía al cuerpo, tenemos:

Fusión. Cambio de estado de sólido a líquido. Vaporización. Cambio de estado de líquido a gas. Sublimación. Cambio de estado de sólido directamente a

gas. Si se produce cuando el cuerpo o sistema cede energía al ambiente, tenemos:

Solidificación. Cambio de estado de líquido a sólido. La temperatura a la que se solidifica un líquido coincide con su punto de fusión.

Condensación. Cambia de estado de gas a líquido. Sublimación inversa. Cambio de estado de gas directamente

a sólido Experimento1. Pon unas bolas de naftalina en un tubo de ensayo e introduce en el un termómetro (el bulbo del termómetro debe quedar completamente cubierto por la naftalina).2. Coloca el conjunto en un recipiente al baño Maria (Lleno de agua en sus dos terceras partes) y acércalo al fuego.3. Anota cada minuto la temperatura que marca el termómetro mientras agitas el agua.4. Representa gráficamente el tiempo de calentamiento (minutos) en función de la temperatura (grados Celsius).Imagina que, tras la realización del experimento, has obtenido la siguiente grafica. En ella se puede observar lo siguiente:1. Una primera línea ascendente, hasta llegar a la temperatura de 80ºC.2. Una segunda Línea recta paralela al eje de abscisas.3. Una tercera línea ascendente.

a) ¿A que temperatura se funde la naftalina?b) ¿que esta ocurriendo a los 80 º C?

En el experimento anterior, la naftalina ha pasado de estado sólido a líquido. Como habrás observado, la temperatura ha permanecido constante durante la fusión. La naftalina

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empieza a fundirse a los 80 °C. La temperatura se mantiene constante hasta que la sustancia termina de fundirse, momento en el que la temperatura vuelve a subir.La energía que se suministra en el cambio de estado se emplea en romper las fuerzas de cohesión que mantienen unidos los átomos o las moléculas en estado sólido (fusión) o en estado líquido (vaporizaci6n).Esta energía suministrada a las partículas durante el cambio de estado no puede ser medida, como hemos vista en el apartado anterior, mediante las variaciones de temperatura que marca un termómetro, y por ello es necesario introducir el concepto de calor latente de cambio de estado

El calor latente de cambio de estado, L, es la cantidad de energía térmica que se transfiere a un kilogramo de masa de una sustancia pura para cambiar de estado, a una presión determinada y a la temperatura de cambio de estado. En el caso de la fusión:

En esta expresión, es el valor latente de fusión, que es igual al de solidificación. La diferencia reside en que para fundir un material le comunicamos energía, mientras que, cuando se solidifica, se desprende energía en forma de calor. En el caso de la vaporización:

En esta expresión, L, es el calor latente de vaporización, que es igual al valor de condensación o licuación. La diferencia estriba en que para vaporizar el material hay que comunicarle energía, mientras que, al condensarse o licuarse, se desprende energía

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EjemploCalcula la energía que debe ser transferida a una masa, m, de agua cuya temperatura

inicial, esta bajo cero (hielo), para que su temperatura se eleve hasta 100ºC y el agua líquida pase a estado de vapor

Solución. Hay que analizar los siguientes tramos del proceso:

-Tramo 1. Hielo a ---> hielo a 0 ° C

La cantidad de calor que se debe transferir para elevar desde (bajo cero) hasta 0°C la temperatura del hielo, que permanecería en estado sólido, es:

-Tramo 2. Hielo a 0 ° C - agua líquida a 0° CEn esta etapa se produce un cambio de estado mientras la temperatura permanece constante. La cantidad de calor transferida es:

Tramo 3. Agua liquida a 0° C - agua liquida a 100° CLa cantidad de calor que se debe transferir para elevar la temperatura del agua desde 0° C hasta 100° C es:

Tramo 4. Agua liquida a 100 ° C - vapor de agua a 100 ° CDe nuevo se produce un cambio de estado: de agua liquida a 100'C a vapor de agua a 100° C. La cantidad de valor transferida es:

La energía térmica total que se ha transferido es:

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2.3 CANTIDA DE CALOR Y SU TRANSFERENCIA

El calor es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.

La energía puede ser transferida por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado.

La energía que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo de transformación que se efectúe sobre ese cuerpo y por tanto depende del camino. Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna. El calor es parte de dicha energía interna (energía calorífica) transferida de un sistema a otro, lo que sucede con la condición de que estén a diferente temperatura.

Como parte de una introducción a la transferencia de calor ponemos el clásico ejemplo donde gracias a la experiencia sabemos que una bebida enlatada fría dejada en una habitación se entibia y una bebida enlatada tibia que se deja en un refrigerador se enfría. Todo esto gracias a la transferencia de energía del medio caliente hacia el frío. Esta transferencia de energía siempre se produce del medio que tiene la temperatura más elevada hacia el de temperatura más baja y esa transferencia se detiene cuando ambos alcanzan la misma temperatura.

La energía existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es la forma de la energía que se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura. La ciencia que trata de la determinación de las velocidades de esa transferencia es la transferencia de calor.

La energía mecánica es la que se intercambia cuando se realiza trabajo. Sin embargo, existen otros intercambios de energía que no se pueden cuantificar por medio del trabajo. El intercambio de energía térmica o calorífica se cuantifica por el calor, y este, por las variaciones de temperatura. - El trabajo y el calor son procesos mediante los cuales se intercambia energía. - Energía, trabajo y calor se miden en las mismas unidades.

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1.1. Movimiento molecular y temperaturaDe acuerdo con la teoría cinética de la materia, esta se compone de partículas

(átomos, moléculas o iones) que están en continuo movimiento y que, por tanto, poseen energía cinética.

Cuando un cuerpo se encuentra a una temperatura elevada, sus moléculas se mueven muy deprisa, es decir, tienen mucha energía cinética, y cuando esta a baja temperatura, sus moléculas se mueven más despacio: tienen menos energía cinética. La energía térmica se relaciona con la energía cinética que tienen las partículas del cuerpo y con su temperatura.

1.2 Equilibrio térmico y escalas de temperaturaAl poner en contacto dos cuerpos que tienen temperaturas diferentes, ambos

acaban alcanzando la misma temperatura al cabo de cierto tiempo. Cuando esto ocurre, se dice que los dos cuerpos han alcanzado et equilibrio térmico. -Dos cuerpos en contacto a la misma temperatura están en equilibrio térmico.

-El calor es la transferencia de energía que tiene lugar desde un cuerpo caliente (a mayor temperatura) a otro frío (a menor temperatura) al ponerlos en contacto.

Los termómetros funcionan gracias al equilibrio térmico. Cuando introducimos un

termómetro dentro de un frasco con agua, llega un momento en el que el mercurio del termómetro y el agua del frasco alcanzan el equilibrio térmico, y la temperatura del agua es la misma que la que indica la escala del termómetro, que ha sido previamente calibrado. La temperatura es la magnitud que miden los termómetros.

- En la escala centígrada o Celsius se toman como puntos fijos el punto de fusión del agua, 0 °C, y su punto de ebullición, 100 °C.

- La escala Kelvin o escala absoluta de temperaturas conserva el tamaño del grado centígrado, pero el punto de fusión del agua es 273 K, y su punto de ebullición, 373 K.

La relación numérica entre ambas escalas es: T (K) = t (°C) + 273

2-Cantidad de calor transferida en intervalos térmicosExperimento1. Calienta en un hornillo dos vasos de precipitados con distinta cantidad de agua durante el mismo tiempo. Mide la temperatura del agua de cada recipiente. ¿Marcan la misma temperatura los dos termómetros? ¿Por que?

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2. Pon a calentar ahora, también durante el mismo tiempo, un vaso de precipitados con agua y otro con un trozo de hierro (ambas sustancias deben tener la misma masa). Mide la temperatura de las dos sustancias. ¿Marcan la misma temperatura los dos termómetros? ¿Por que? En estos ejemplos, el hornillo encendido es el cuerpo caliente, y las diferentes sustancias que se calientan son los cuerpos fríos. La cantidad de energía calorífica suministrada por et hornillo dependerá del tiempo durante el que se hayan estado calentando los cuerpos. Si et tiempo es el mismo, podemos concluir que:La variación de temperatura depende de la masa del cuerpo. La variación de temperatura depende de la sustancia.La cantidad de calor transferida es proporcional a la variación de temperatura. Estos hechos experimentales pueden expresarse cuantitativamente así:

Donde:Q es la energía calorífica suministrada, que se expresa en julios; m la masa, expresada en kilogramos; t2 y t1 son las temperaturas final e inicial, respectivamente, expresadas en °C o K c, la capacidad calorífica específica, que depende de la naturaleza del cuerpo. La capacidad calorífica especifica o calor especifico, c, de un cuerpo es la energía necesaria para elevar un grado la temperatura de 1 kg de masa de dicho cuerpo. Sus unidades son el J/kg °C o el J/kg K

TABLA DE CAPACIDADESCALORIFICAS ESPECIFICAS

SUSTANCIA CAPACIDAD CALORIFICA ESPECIFICA (j/Kg ºC)

Aluminio 910Cobre 386Hierro 447Oxigeno 920Agua 4180Hielo 2100Plomo 128

Tomadas a 1 atm de presión y a 25C.

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En la tabla de capacidades caloríficas específicas aparece la correspondiente al agua liquida: 4180 J/kg °C. Esto quiere decir que son necesarios 4180 J para elevar 1 °C la temperatura de 1 kg de agua liquida.¿Que cantidad de energía térmica a calorífica es necesario transferir a 1,5 kg de plomo

para elevar su temperatura de 20ºC a 30ºC? Dato: = 128 J/kg °CSolución. Aplicamos la expresión Q = m • c - (t2 – t1); de este modo: Q = 1,5 kg • 128 J/kg °C • (30 °C - 20 °C) = 1920 J El calor latente se establece a la temperatura a la que se produce el cambio de estado, y aquella depende de la presión y de la naturaleza de la sustancia de que se trate. Por ello, en las tablas donde se recogen los dates de calores I latentes figura siempre la presión a la que se ha realizado la medición

VALORES DE LOS CALORES LATENTES A PRESION ATMOSFERICASustancia Lr (J/kg) LV (Jlkg)Aluminio 400. 12,3.Cobre 205. 4,8.Hierro 275. 6,29.Plomo 23 . 0,8.Agua 335. 2,2.Mercurio 11. 0,29.

4-Otros efectos de calor sobre los cuerpos

Cuando un cuerpo recibe energía térmica, no solo se incrementa la temperatura, sino que experimenta también un fenómeno diferente: la dilatación. Es un hecho comprobado que todos los cuerpos se dilatan al calentarse, en muy pocas excepciones (por ejemplo, el agua entre los 0º C y los 4 º C). Los gases se dilatan más que los líquidos, y estos, a su vez, más que los sólidos.

4.1 Dilatación de los sólidosLa dilatación de los sólidos puede ser lineal, superficial o cúbica, según tenga lugar en una, dos o tres dimensiones.

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En los sólidos homogéneos e isótopos (aquellos que las características físicas de los cuales no dependen de la dirección) se verifican los fenómenos siguientes:

- la dilatación de una dimensión determinada es proporcional al valor inicial de esta dimensión.

- Las dilataciones lineales, superficiales y cúbicas son proporcionales al aumento de temperatura que experimentan los cuerpos.

La dilatación lineal es el aumento de la longitud que experimenta un cuerpo al ser calentado.

Donde es la longitud del cuerpo a 0 º C, t es la temperatura a la que se calienta; es la longitud resultante a la temperatura t, y es el coeficiente de dilatación lineal, que es el alargamiento que experimenta la unidad de longitud del sólido, medida a 0ºC, cuando la temperatura se eleva 1 ºC. Esto último es un valor característico de la sustancia La dilatación superficial es el aumento de superficie que experimenta un cuerpo por efecto del calor.

Donde es la superficie del cuerpo a 0ºC; t es la temperatura a la que se calienta, es la

superficie resultante a la temperatura t, y es el coeficiente de dilatación superficial, que es el aumento que experimenta la unidad de superficie de un cuerpo, medida a 0ºC cuando la temperatura se eleva 1ºC. La dilatación cúbica es el aumento de volumen que experimenta un sólido al elevar su la temperatura.

Donde , es el volumen del cuerpo a 0ºC, t es la temperatura a la que se calienta; es el volumen resultante a la temperatura t, y , es el coeficiente de dilatación cúbica, que es al aumento que experimenta la unidad de volumen de un cuerpo, medida a 0ºC, cuando la temperatura se eleva 1 ºC

La unidad en que se expresan los tres coeficientes es:

COEFICIENTE DE DILATACÓN LINEALSUSTANCIAAluminio 2’4

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Cobre 1’8Hierro 1’2Acero 1’1Vidrio 0’1-1’3Hormigón 0’7-1’4

Te interesa saber:Una lámina metálica con un orificio, a la que se le incrementa la temperatura, el área del orificio es dilatada en la misma proporción que la superficie que la rodea Cuando diseñan grandes estructuras, como edificios, puentes, hay que tener en cuenta la dilatación que experimentan cuando varia la temperatura.Algunos puentes son aproximadamente 1 metro mas largos en el verano que en el invierno. Si este hecho no se tuviera en cuenta, la acción de las fuerzas de dilatación haría que el puente se curvara.

2.4 EL CALOR EN EQUIPOS INFORMATICOS

.

Al pasar corriente eléctrica en cualquier equipo eléctrico y electrónico, siempre se va a generar una cierta cantidad de calor debido al llamado Efecto Joule.

El calor que se genera en los equipos informáticos, se logra minimizar con la utilización de pequeños ventiladores dentro de los equipos, además de pequeñas rendijas en donde se disipa el calor. Además la utilización de los equipos debe de ser en áreas con clima artificial o bien en lugares con ventilación libre.

Efecto Joule o Ley de Joule

Enunciado: “Siempre que circula una corriente eléctrica por un conductor, se produce un aumento de la temperatura del conductor, es expresado en calorías”.

“El calor generado por un conductor es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad de la corriente que circula por el, por la resistencia y el tiempo que circula la corriente a través de el”.

Matemáticamente la Ley de Joule se expresa como:

Q = 0.24 I2

R t.

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0.24 = constante.

Donde Q = calor generado en calorías (cal).

I = Intensidad de la corriente en amperes (A).

R = Resistencia en ohms (ῼ).

t = tiempo en que circula la corriente en segundos (seg)

Problemas de la Ley de Joule

1.- Por la resistencia de 30 ῼ de una plancha eléctrica circula una corriente de 4 Amperes al estar conectada a una diferencia de potencial de 120 volts. ¿Qué cantidad de calor produce en 5 minutos?.

Datos Fórmula

R = 30 ῼ Q = 0.24 I2 R t.

I = 4 A

V = 120 V

t = 5 min = 300 seg

Q = ?

Sustitución y resultado:

Q = 0.24 (4 A)2 (30 ῼ) (300 seg)

Q = 34560 calorías.

2. Por el embobinado de un motor eléctrico, circulan 5 amperes al estar conectado a una diferencia de potencial de 120 V, ¿Qué calor genera en un minuto?

Datos Fórmula

I = 5 A Q = 0.24 I2

R t.

V = 120 V

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Q = ?

t = 1 min = 60 seg.

De la Ley de Ohm R = V/ I

R = 120 V/5 A = 24 ῼ

Sustitución y resultado:

Q = 0.24 (5 A)2

(24 ῼ) (60 seg) = 8640 calorías.

3.- ¿Cuál será la intensidad de la corriente que circula en un tostador de pan que tiene una resistencia de 20 ῼ, si se conecta durante 2 minutos a una diferencia de potencial de 120 V si genera 20736 calorías?

Datos Fórmula

________

I = ? I = √Q/Rt0.24

R = 20 ῼ

t = 2 min = 120 seg

V = 120 V

Q = 20736 cal ______________________

Sustitución: I = √ 20736 cal_____

20 ῼ x 120 seg x 0.24

I =6 Amperes.

Uno de los problemas más graves en el mundo de los microprocesadores usados en las computadoras, es la disipación del calor.

Cualquier dispositivo electrónico durante su funcionamiento produce calor que es necesario disipar. Si dicho calor no se disipa correctamente, el dispositivo puede funcionar incorrectamente (fallar) o incluso destruirse. Además cuanto más rápido trabaje el dispositivo, más calor produce.

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Para disipar el calor producido por los microprocesadores se utilizan dos métodos : Disipadores metálicos y ventiladores.

Disipadores metálicos: Son piezas metálicas con formas muy “extrañas” y estudiadas, que mejoran el intercambio de calor con el aire que les rodea. Los disipadores deben de estar en íntimo contacto con el microprocesador para que el intercambio de calor sea óptimo.

Por ello normalmente se impregnan ambos elementos con una pasta térmica que hace que el contacto sea perfecto.

Ventiladores. Si el aire que hay alrededor del disipador no se mueve, el calor disipado quedaría concentrado en esa zona y el esfuerzo serviría de nada. Por ello cerca del disipador se colocan unos pequeños ventiladores que renuevan el aire. Estos ventiladores normalmente se alimentan desde un pequeño conector de la placa base (marcado como CPU FAN). Solo en los equipos más antiguos se conectaban directamente a la fuente de alimentación.

A veces el chip Northbridge (puente norte), debido a que funciona a altas frecuencias (se encarga de la comunicación de los dispositivos más veloces) también necesita un pequeño disipador y ventilador, que también se alimenta desde un conector en la placa.

Apagones: Es la pérdida total del suministro eléctrico. Su causa puede ser la excesiva demanda de la red de distribución, las tormentas eléctricas, accidentes automovilísticos, entre otros. Como efecto se registra pérdida del trabajo que se está realizando en la memoria RAM o caché y pérdida de la información.

Pico: También conocido como impulso, es un aumento drástico instantáneo en el voltaje. Un pico puede ingresar en un equipo a través de la corriente alterna, las líneas de cableado serial o telefónicas de la red y dañar o destruir por completo los componentes. Como efectos se destaca el daño grave en el equipo y la pérdida de los datos.

Sobretensión: Es un breve aumento en el voltaje, que generalmente dura de 1/120 segundos. Como causas están los motores eléctricos que requieren un gran suministro eléctrico, por ejemplo los aires acondicionados y los artículos para el hogar. Como consecuencia de este evento habrá fallas en los equipos, dado que estos están diseñados para recibir electricidad dentro de un determinado rango de voltaje.

SAGS: También conocidos como caídas de tensión, los Sags o bajas de voltaje son breves disminuciones en los niveles de voltaje. Este es el problema de suministro eléctrico más común, que representa un 87% de todas las alteraciones en el suministro de energía, de

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acuerdo con un estudio realizado por los laboratorios Bell.

Ruido Eléctrico: Más técnicamente conocido como Interferencia Electromagnética (EMI) e Interferencia de Radio (RFI), el ruido eléctrico altera la onda senoidal uniforme que se espera del servicio eléctrico público. Es causado por muchos factores y fenómenos, incluso relámpagos, cambio de carga, generadores, transmisores de radio y equipos industriales. Puede ser intermitente o crónico