Temperatura y Escalas Termométricas
Temperatura y Energía Cinética
Todos los cuerpos están formados por partículas, que pueden ser de diversa naturaleza, según el modelo cinético de partículas. Estas ante el calor modificarán su energía cinética, es decir, la energía de las partículas en movimiento: a más velocidad y masa, mayor energía cinética.
Ejemplos Cotidianos
En la vida cotidiana encontramos varios ejemplos de situaciones donde aumenta o disminuye la temperatura. Por ejemplo, cuando compras un helado, lo sacan de un refrigerador en el que lo mantienen a una temperatura adecuada para lograr su consistencia. En este caso, la temperatura es fría y la energía cinética promedio es baja. Cuando el helado es expuesto a la temperatura ambiente se le transfiere calor, por lo que la energía cinética promedio de sus partículas aumenta y este se derrite.
La costumbre de tocar la frente de alguien para saber si tiene fiebre funciona al comparar la temperatura de la otra persona con la propia.
Comportamiento de las Partículas
Un cuerpo se compone de varios millones de partículas. Es decir, si lo sometemos a una fuente de calor, la energía cinética aumentará de manera diferente para cada una de esas partículas que conforman el material. Por ejemplo, imagina que asas un bombón en una fogata; de seguro verás que la parte más cercana al fuego se oscurece más rápidamente que las orillas del bombón. Esto es prueba de que la temperatura aumenta de manera diferente en distintas regiones del cuerpo. Entonces, ¿cuál es la temperatura general de este?
Para cerrar la idea te diremos que la temperatura se define como la energía cinética promedio de las partículas que componen cualquier cuerpo. De esta forma, obtenemos un panorama general sobre cómo se alteran los objetos cuando les aplicamos calor, al nivel de sus partículas. Su medición se relaciona con la sensación que percibimos del frío o del calor, tomando como base la temperatura propia, aunque existen maneras menos subjetivas de medirla.
Escalas Termométricas
La escala Celsius o centígrada es la más conocida de las escalas relativas. Se basa en el agua y en sus puntos de solidificación y de ebullición: el agua se vuelve hielo a los 0 grados de la escala Celsius y hierve a los 100 grados. Esto se abrevia como 0 °C y 100 °C, con un espacio entre el número y el símbolo de grados, pero sin dejarlo entre el símbolo de grados y la letra mayúscula “C”.
La escala Fahrenheit se basa en la temperatura del cuerpo humano y del mercurio. Esta toma otros valores diferentes a la escala Celsius; por ejemplo, su valor cero es el más bajo que puede medir el mercurio, mientras que su valor de 100 es la temperatura a la que el cuerpo humano tiene fiebre. Se expresan como 0 °F y 100 °F
La escala kelvin es más usada en el ámbito científico. En esta escala no se usa la palabra “grados” ni el símbolo “°”. Se abrevia con la letra mayúscula “K”. La temperatura más baja posible se llama cero absoluto y corresponde a los 0 kelvin. Posteriormente, la temperatura puede subir sin tope. Observa, ¿a cuántos kelvin hierve el agua?
Conversiones
Celsius a Farenheit: F=9/5xC+32
Farenheit a Celsius: C=5/9(F-32)
Celsius a Kelvin: K=C+273.15
Kelvin a Celsius: C= K-273.15
Farenheit a Kelvin: K= 5/9 (F-32)+273.15
Kelvin a Farenheit: F= 9/5(K-273.15)+32
Escala Rankine
Se define midiendo en grados Farenheit sobre el cero absoluto por lo que no tiene firmes valores negativos. Se presenta como °Ro °Ra. Se usa como medida de temperatura termodinámica. Y sus formulas son las anteriores mencionadas.
Kilo Watts y Potencia
KW o W miden la potencia que requiere un aparato eléctrico para funcionar
Kilo watts hora: Miden la energía consumida por hora
Potencia x tiempo= Consumo
Kwat x hora= Kwh
Ejemplo:
Potencia= 70 W—> KW= 70/1000=0.07hwh
Horas por día: 10 horas
Durante un mes
0.07kw x 300 h= 21kWh—–> 10h x 30días= 300 hrs.
Modelos Atómicos
Modelo de Partículas
El modelo de partículas es una teoría cuántica de campos desarrollada entre 1970 y 1973 basada en las ideas de la unificación y simetrías que describe la estructura fundamental de la materia y el vacío.
Áreas de la Física
La Mecánica Clásica, la Termodinámica, la Física de Materiales, la Física Cuántica, las Reacciones Químicas, la Biología Molecular, la Simulación de Dinámica Molecular en Biología, la Ecología y Biología Ambiental son áreas de la Física que se relacionan con la Física Cuántica y tienen aplicaciones en diversos campos científicos y tecnológicos.
Modelo de Partículas Elementales
El modelo de partículas elementales, en el ámbito de la física de partículas, representa un pilar fundamental para desentrañar la naturaleza más íntima de la materia. Al descomponer la realidad en componentes básicos como quarks y leptones, este modelo proporciona una descripción detallada de las interacciones fundamentales que gobiernan el universo. Su relevancia no solo se limita a la comprensión teórica de las partículas subatómicas, sino que también tiene aplicaciones prácticas significativas. Desde la interpretación de resultados en experimentos de alta energía hasta el desarrollo de tecnologías médicas y la exploración de nuevas posibilidades en la investigación de materiales, el modelo de partículas elementales sigue siendo una herramienta fundamental en la vanguardia de la ciencia y la tecnología, desempeñando un papel crucial en la expansión de nuestro conocimiento sobre la estructura más profunda de la realidad.