“Identificas diferencias entre calor y temperatura”

El calor se define como la cantidad total de energía cinética que posee un cuerpo y que puede moverse hacia otro. Sólo puede hacerlo del cuerpo que está más caliente (con mayor temperatura) al que está más frió (menor temperatura). Se transfiere de tal forma que la energía en los cuerpos llega a igualarse y entran a un equilibrio térmico. Una cantidad de energía y es una expresión del movimiento de las moléculas que componen un cuerpo. Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos más fríos poseen algo de calor porque sus átomos se están moviendo.

La temperatura es una unidad de medida física, clasificada como fundamental y se manifiestan en numerosos fenómenos en el que esta involucradas la materia. La temperatura nos indica que tan caliente o frió esta un cuerpo o sustancia, debido a la energía cinética promedio que poseen sus moléculas.

Establece diferencias entre ambos: Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. A menudo pensamos que calor y temperatura son lo mismo. Sin embargo, esto no es así. El calor y la temperatura están relacionadas entre sí, pero son conceptos diferentes. Como ya dijimos, el calor es la energía total del movimiento molecular en un cuerpo, mientras que la temperatura es la medida de dicha energía. El calor depende de la velocidad de las partículas, de su número, de su tamaño y de su tipo. La temperatura no depende del tamaño, ni del número ni del tipo. Por ejemplo, si hacemos hervir agua en dos recipientes de diferente tamaño, la temperatura alcanzada es la misma para los dos, 100° C, pero el que tiene más agua posee mayor cantidad de calor. El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si añadimos calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye. La temperatura no es energía sino una medida de ella; sin embargo, el calor sí es energía.

Se mide con el termómetro, instrumento que permite comparar la temperatura de un cuerpo con la del mismo, indicando mediante una escala graduada, la energía cinética promedio que posee. El termómetro absorbe o pierde calor y se iguala a la temperatura que posee el cuerpo que se mide, de esa forma ambos quedan en equilibrio térmico, mantienen la misma energía cinética y por tanto, la misma temperatura.

Tipos de termómetros:

Termómetro de gas: El termómetro de gas de volumen constante pertenece a la categoría de termómetros llenos de gas y es el más exacto de este tipo. Para usos industriales, un termómetro por  presión de gas consta de un elemento que mide la presión, como el tubo Bourbon conectado por un tubo capilar a una ampolla que se expone a la temperatura que se ha de medir. El sistema se llena, a presión, con un gas inerte, ordinariamente el nitrógeno. Como el gas del elemento medidor y del tubo de conexión no está a la temperatura del bulbo, el volumen de éste tiene que ser grande para que los errores introducidos por la diferencia de temperatura del elemento medidor de la presión y del tubo capilar resulten insignificantes. El bulbo debe tener por lo menos cuarenta veces el volumen del resto del sistema. Por ello, y a causa del retardo en la transmisión de los cambios de presión por el tubo capilar, la longitud de éste se limita a un máximo de 60 m, y es preferible mucho menos. La presión inicial en el termómetro de gas es ordinariamente de 10 a 35 Kg/cm². Las dimensiones de la escala menores de 50 grados no son recomendadas. El tiempo de respuesta tiende a ser largo, en parte a causa de la necesidad de transmitir los cambios de presión por medio de un tubo de calibre fino y en parte a causa del gran volumen y es casa conductividad térmica del nitrógeno. Para el volumen suficiente, el bulbo tiene ordinariamente 22 mm. De diámetro, lo que da una respuesta lenta. La temperatura es indicada por una aguja que se mueve sobre una escala graduada o se registra en un papel de gráficas sobre un cilindro por una pluma accionada por el elemento que mide la presión. La escala para los registradores rara vez es menor de 100 grados centesimales, pero en los aparato sindicadores el campo puede ser menor. Los termómetros de gas a presión se emplean en temperaturas entre -450 °F. Y +1000 °F. (-268 °C. y + 538 °C.), lo cual queda parcial o enteramente fuera de los límites de los sistemas de vapor a presión y en aplicaciones en que la menor exactitud y el mayor tamaño del bulbo no exigen la elección de un termómetro de alto costo del tipo de expansión de líquido.

Termómetro óptico: El pirómetro óptico es un dispositivo que puede medir la temperatura de una sustancia o de un cuerpo sin estar en contacto con ella. El pirómetro más común es el de absorción-emisión, y se utiliza para determinar la temperatura de gases.

- Se utiliza para medir la temperatura superior a 600 ºC en molinos donde se funden metales como el acero y cuando se está formando la cerámica

- Medir temperaturas donde la atmósfera o las condiciones impidan el uso de otro método.

- Medir temperaturas promedio de superficies muy grandes

El pirómetro óptico funciona comparando el brillo de la luz emitida por la fuente de calor con la de una fuente estándar. Esto quiere decir que el pirómetro compara el brillo de luz que sueltan los electrones cuando saltan o regresan de órbita con una fuente estándar. A diferencia de una celda solar que sus electrones brincan gracias a la luz solar, en el pirómetro óptico, los electrones brincan gracias a la temperatura.

Termómetro metálico: El termómetro bimetálico es un instrumento utilizado para medir temperatura mediante la contracción y expansión de dos distintas aleaciones metálicas de alto y bajo coeficiente de dilatación. Constituidos por un tubo en cuyo interior está colocada una espiral helicoidal bimetálica. Dicha espiral está soldada por un extremo a la parte inferior del tubo y por otra a una varilla de transmisión, a su vez conectada a una aguja indicadora. Los termómetros bimetálicos usan la diferencia de coeficiente de expansión térmica de metales disímiles para poder determinar cuál es el cambio de temperatura. Éste se proporciona mediante un movimiento mecánico, o sea, por el giro de una aguja sobre una escala graduada. Dado que el termómetro bimetálico se fabrica a partir de dos tiras de metal soldadas en frío con diversos coeficientes térmicos de expansión, éstas se tuercen en función de la temperatura y el movimiento rotatorio se transfiere con baja fricción a la aguja indicadora.

Termómetro clínico: Un termómetro clínico, también llamado termómetro médico, es un instrumento de medición cuya función principal es medir la temperatura corporal y averiguar si el paciente tiene fiebre. Por lo general, los termómetros clínicos miden un rango de temperaturas comprendido entre 35 y 40°C, ya que temperatura humana normal está en el rango de 35 a 37°C, existiendo fiebre a partir de 37,7°C en adultos o 38°C en lactantes. La temperatura humana normal se encuentra habitualmente en el rango de 35 a 37 grados Celsius, aunque puede haber variaciones significativas entre diferentes personas. Las temperaturas superiores a 37,7 grados Celsius en adultos o 38 grados Celsius en lactantes, indican la presencia de fiebre y pueden requerir atención médica inmediata para descartar la presencia de una infección grave. Los distintos centros sanitarios para medir la temperatura corporal de los pacientes, por lo que son de gran importancia, ya que la temperatura del cuerpo humano es un reflejo relativo de la salud del paciente. Una temperatura demasiado elevada o demasiado baja, que no se encuentra dentro del rango normal, puede indicar la existencia de alguna enfermedad.

Termómetro máximo y mínimos: La escala que llevan incorporada todos nuestros termómetros, es la escala centígrada, que asigna el valor de 0º al punto de congelación del agua y el valor de 100º al punto de ebullición. También se usa, sobre todo en los países anglosajones, la escala Fahrenheit. Para obtener la temperatura en esta escala, partiendo de la centígrada, deberemos realizar la siguiente operación:
temperatura en Fahrenheit = (1.8 * temperatura centígrada) + 32
En Meteorología es muy importante conocer los valores termométricos extremos en un día, para esto se han creado termómetros especiales que dejan indicada automáticamente dicha temperatura, máxima o mínima desde la última observación efectuada.
El termómetro de máxima consta de un termómetro ordinario, cuyo tubo tiene interiormente cerca del depósito una estrangulación: cuando la temperatura sube, la dilatación de todo el mercurio del depósito empuja con suficiente fuerza para vencer la resistencia opuesta por la estrangulación; en cambio, cuando la temperatura baja y la masa de mercurio se contrae, la columna se rompe, quedando, por consiguiente, su extremo libre en la posición más avanzada que haya ocupado durante todo el intervalo. El termómetro de mínima es de alcohol y lleva en su interior un índice de esmalte sumergido en el líquido. Cuando la temperatura sube, el alcohol pasa fácilmente entre las paredes del tubo y el índice, y éste no se mueve; en cambio, cuando la temperatura baja, el alcohol arrastra en su movimiento de retroceso dicho índice porque éste encuentra una resistencia muy grande a salir del líquido. La posición del índice indica, por tanto, la temperatura más baja alcanzada.

Los termómetros de extremas deben tenerse horizontales. Después de la lectura se inclinan suavemente, el de máxima hacia el lado del depósito y el de mínima en sentido contrario. Esta operación se llama poner los termómetros en estación. A veces hay que darles algunas ligeras sacudidas o golpecitos: la columna de mercurio del de máxima debe quedar "soldada" y el índice del de mínima debe llegar hasta el extremo de la columna de alcohol.
Al hacer la lectura téngase siempre presente que la temperatura mínima viene indicada por el extremo del índice más alejado del depósito; nunca por el más cercano; es decir, que de los dos puntos señalados por los dos extremos del índice la temperatura mínima es la mayor. (Los dos termómetros van suspendidos ligeramente inclinados con el depósito hacia abajo, por medio, de sendos cordelitos y ojetes D, a un marco o bastidor MM. El contacto con cuerpos sólidos es tan escaso que sólo, influye sobre los termómetros la temperatura del aire.)
Los dos termómetros de máxima y de mínima suelen montarse paralelamente entre sí sobre un mismo soporte.

                   “Tipo de escalas de temperatura”

Nombre del personaje	invento	Imagen de personaje	Imagen de la escala de referencia	Símbolo que representa la escala	. de referencia de 0 a 100	Escalas y diversión de escala
Anders Celsius	Creador de la escala termométrica de mercurio			°C	100 °C el congelación en los 0 °C		ºC a ºF use la fórmula:   ºF = ºC x 1.8 + 32.
Daniel Gabriel Fahrenheit	escala la temperatura de congelación y ebullición del agua			°F	98.6 °F	ºF a ºC use la fórmula:   ºC = (ºF-32) ÷ 1.8.
William Thomson Kelvin	la creación de una escala termodinámica para la temperatura			K	-273.15 °C	K a ºF use la fórmula:   ºF = 1.8(K – 273.15) + 32.
William John Macquorn Rankine	las transformaciones del vapor en las máquinas térmicas, y estableció el ciclo termodinámico estableció el ciclo termodinámico			R	-273,15ºc o 0ºK	No tiene

Experimento:

Al momento de meter la mano derecha en el agua helada se sintió el frió.

Cuando metí mi mano en el agua que está caliente, aumento mucho su temperatura.

Pero al colocar ambas manos en el agua tibia, mi mano derecha que tenía una temperatura fría cambio y se elevó de temperatura, y mi mano izquierda que tenía una temperatura elevada cambio y se enfrió.

Integrantes:

Natasha Gomez Ojeda

Ariel Rosado Ramírez

4°C 

Tema: “Fluidos en movimientos”

Hidrodinámica:

La hidrodinámica es la parte de la física que estudia el movimiento de los fluidos. Este movimiento está definido por un campo vectorial de velocidades correspondientes a las partículas del fluido y de un campo escalar de presiones, correspondientes a los distintos puntos del mismo.

La compresión de estas características debemos tener en cuenta las siguientes reglas:

·         Los líquidos son incompresibles.

·         La viscosidad no afecta el movimiento del fluido, es factible de la fricción ocasionada por el paso del líquido en las paredes de la tubería se considera baja.

·         El flujo del líquido un través de las tuberías es estable y estacionario, es factible, es decir sin turbulencias.

Relación de entrada y salida.

El gasto es la relación que existe entre la cantidad del volumen del fluido que pasa un a través de una tubería es determinado tiempo.

g = v / t

g = gasto (m / s)

v = volumen (m)

t = tiempo (s)

Además, el gasto puede calcularse como:

g = av

Donde

a = área (m ²)

v = velocidad (m / s ²)

Esto se debe una cola v = ad, sustituyendo en g = ad / t

Y como v = d / t, entonces: g = av

El flujo se defina como la cantidad de masa de fluido que puede pasar un través de una tubería es determinado tiempo, y se describen como:

f = m / t

Donde

f = flujo (kg / s)

m = masa (kg)

t = tiempo (s)

También puede relacionarse la densidad para determinar s. el flujo, ya que p = m / v

Queda m = p v sustituyendo en la fórmula de flujo: f = p v / t

Observadores de si somos podemos realizar  otra, ya que g = v / t del queda:

f = p g

Ahora, considerando que el volumen del líquido que entra por la tubería es el mismo que el volumen que la venta por ella, de podemos obtener una relación denominada ecuación de continuidad.

Establece relación  que la cantidad de líquido que pasa a través de una tubería angosta, lo hace mayor que pasa cuando por una tubería más ancha.

Como el volumen es constante, el gasto también es lo, que así

G₁ = G₂

Donde

G₁ = gasto en el punto 1

G₂ = gasto en el punto 2

A₁ v₁ = A₂  V₂

Donde

A₁ = área del punto 1

V₁ = velocidad en el punto 1

A₂ = área del punto 2

V₂ = velocidad en el punto 2.

 “Teorema de Bernoulli”

El teorema de Bernoulli es también conocido como el teorema de trabajo-energía en los fluidos. Para determinar   el teorema de Bernoulli se relaciona el principio de la conservación de la energía que involucra en las energías cinética y potencial.

Et = Ec + Ep

Donde

E t = total de energía

Ec = energía cinética

Ep = energía potencial

Si pasamos a cada lado de la igualdad, los términos que pertenecen quedarían en el mismo punto:

p 1 + 1/2 p v 1 ² + p gh 1 = p 2 + 1/2 + p v 2 ² + p gh 2

Y como: p 1 + 1/2 p v 1 ² + p gh 1 = constante

Ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido en reposo moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.

El medidor o tubo de Venturi es una de las aplicaciones del teorema de Bernoulli, el 

medidor de Venturi se utiliza para medir la presión en una tubería horizontal.

Donde

V1 = velocidad del líquido pasando por la tubería (m / s).

P1 = presión en la parte ancha del tubo (n / m²).

P2 = presión en el estrechamiento de Venturi (n / m²).

p = densidad del líquido (kg / m³).

A1 = área de la parte ancha del tubo (m²).

A2 = área del estrechamiento del tubo de Venturi (m²)

“Teorema de Torricelli”

Este físico italiano menciona que: "la velocidad de salida de la un líquido es alcalde del conforme aumenta la densidad en la que se encuentra el orificio de salida".

Entonces si tenemos que p 1 + 1/2  p v 1 ² + p gh 1 = p 2 + 1/2 p v 2 ² + p gh 2, de podemos dividir toda la ecuación entre p:

p 1 / p + 1/2 v 1 ² + gh 1 = p 2 / p + 1/2 v 2 ² + gh 2

Si consideramos que la velocidad de salida en el punto 1 (punto más alto) es poco significativa, podemos eliminar:

P1 / p + gh 1 = P2 / p + 1/2 v 2 ² + gh 2 

Si el punto 2 se encuentra en el fondo del recipiente, entonces h 2 = 0, por lo tanto:

P1 / p + gh 1  = P2 / p + 1/2 v 2 ²

Como p representa a la presión atmosférica sobre la superficie del líquido y p depre la densidad del mismo las podemos eliminar.

 Gh 1 = 1/2 v 2 ²

Despejando la velocidad, del queda: v = 2gh

Esta es la fórmula es la misma que utilizamos para determinar  la velocidad de cuerpo en caída libre.

El atribuye a Evangelista Torricelli la invención del barómetro. Asimismo, sus aportaciones a la geometría fueron determinantes en el desarrollo del cálculo integral.Su tratado sobre mecánica De mutu (Acerca del movimiento), logró impresionar a Galileo, en quien el propio Torricelli se había inspirado a la hora de redactar la obra. En 1641 recibió una invitación para actuar como asistente de un ya anciano Galileo en Florencia, durante los que fueron los tres últimos meses de vida del célebre astrónomo de Pisa.

Integrantes:

Ángel Rosado Ramírez

Natasha Gomez Ojeda

            

4°C

Q.F.B Nidia Verónica Trejo Pan  

Tema: “Principio de pascal”

El principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido, es decir, la presión en todo el fluido es constante.

“toda presión que es ejerce sobre sobre un líquido encerrado en un recipiente, se transmite con la misma intensidad a todos los puntos del líquido y a las paredes del recipiente que lo contiene”. El principio de pascal muestra estos tres experimentos: la jeringa de pascal, el tonel de pascal y la prensa hidráulica.

Se reproduce una fuerza mayor sobre un embolo mayor que se muestra en una prensa hidráulica. 

La presión del líquido es la misma en todo el fluido y sobre las paredes del recipiente de manera que la P₁ = P₂.

Como P = F/A, entonces se puede relacionar expresándola de la siguiente manera:             

                                       F₁/A₁ = F₂/A₂

En donde:

F₁ = fuerza obtenida en el embolo mayor en Newtons (N)

A₁ = área del embolo mayor en metros cuadrados (m²)

F₂ = fuerza obtenida en el embolo menor en Newtons (N)

A₂ = área del embolo menor en metros cuadrados (m²)

    

           “Principios de la hidrostática Arquímedes”

El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.

La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a p·dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de superficie. Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje. 

De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple 

                                

      Empuje=peso=rf·gV

  

 Existen tres condiciones: 

-Si el peso del objeto es menor al del empuje realizado por el fluido, entonces el objeto flota.

-Si el peso del objeto es igual al del empuje realizado, entonces el objeto quedara sumergido en el fluido, de manera que las fuerzas se equilibran.

-Si el peso del cuerpo es mayor al del empuje realizado, entonces el objeto se hunde.

El empuje puede expresarse matemáticamente de la siguiente manera:

E =  PeV

Dónde:

E = empuje (N)

Pe = peso específico (N / m³)

V = volumen (m³)

Como Pe = pg  entonces E = pgV

                      

                         Principio de Arquímedes (la historia)

En ese tiempo, Arquímedes era un sabio muy respetado y llego a ser consejero del rey. Este mando a hacer una corona de oro, pero desconfió del herrero que le hizo el trabajo y le pidió a Arquímedes que resolviera su duda. Pasaron días y no se encontraba respuesta, entonces el rey, le grito: ¡si no resuelve mi duda te corto la cabeza!

Muy desanimado y triste, Arquímedes fue a su casa a darse un baño para relajarse. Pensando en que iba a morir, observo que el agua de la tina se desbordaba cuando el entraba. Pidió nuevamente que llenaran la tina y se sumergió de nuevo, observando el mismo fenómeno. Luego introdujo varios objetos al agua, cada objeto que introducía flotaba o se sumergía por completo cambiando el nivel del agua de la tina.

¡Eureka!, dijo con alegría, y salió corriendo por toda Siracusa para llegar al palacio real. Una vez ahí utilizo sus observaciones para resolver la duda del rey. 

  

Integrantes:

Ángel Rosado Ramírez

Natasha Gomez Ojeda

            

4°C

Q.F.B Nidia Verónica Trejo Pan