Cómo detectamos el calor?

Hay muchas formas de detectar el calor. El método a elegir depende de la fuente de calor; por ejemplo, no es lo mismo detectar el calor del aire, que el del fuego o el de un objeto en el espacio.

Todos sentimos diferentes niveles de calor. Nuestra piel es un buen detector de calor que nos permite interpretar el movimiento molecular medio en un objeto como una sensación de frío o calor. Pero nuestra piel no siempre nos da medidas consistentes del calor.

ACTIVIDAD:

Toma 3 recipientes de agua - en una muy fría, en otra tibia y en la otra muy caliente (pero no te quemes!). Pon una mano en el agua caliente y otra en el agua muy fría por 5 segundos y después pon ambas manos en el recipiente templado. Notarás que el agua templada se sentirá caliente en la mano que estaba antes en el agua fría y fría en la que estaba caliente. Nuesta piel nos da información sobre la diferencia de temperaturas entre la piel y el objeto que estamos tocando, pero no nos proporciona una medida de la temperatura en si.

Para ésto necesitamos instrumentos especiales que pueden medir de forma precisa el calor, como un termómetro. Los termómetros y los otros instrumentos para medir la temperatura se usan para obtener una medida cuantitativa del movimiento medio de las moléculas en la sustancia. Asignan a este movimiento molecular medio un número de grados a los que llamamos temperatura.

Todos nosotros hemos usado termómetros para medir el calor, pero algunas veces necesitamos medirlo en sitios donde no podemos poner un termómetro, como por ejemplo en el espacio, en metales fundidos y en fuegos calientes. En estas situaciones necesitamos instrumentos que nos permitan medir el calor sin tocar la fuente de energía. Estos instrumentos miden la radiación térmica que es emitida por la fuente de calor. Ejemplos de estos tipos son las cámaras y detectores infrarrojos.


Conjunto de detectores infrarrojo para medir el calor procedente de objetos en el espacio.

Termómetro exterior para medir la energía térmica media en el aire.

Cámara térmica infrarroja para tomar imágenes del calor.

En el sistema métrico el calor se mide en unidades llamadas julios, en el sistema británico se mide en Unidades Térmicas Británicas (BTU). El calor también se puede medir en calorias.

La unidad Julio fue nombrada en honor del físico Inglés James Prescott Joule (1818 - 1889), descubridor de que el calor es un tipo de energía.

El experimento de Joule fue muy importante porque demostró que podemos calentar agua sin necesidad de usar fuego. En un recipiente con agua y con un termómetro para controlar su temperatura, Joule hizo girar vigorosamente un molinillo. Después de un rato se dio cuenta de que la temperatura del agua aumentaba. Trás de repetir el experimento muchas veces llegó a la conclusión de que 4.19 Julios de trabajo eran necesarios para subir la temperatura de un gramo de agua un grado Celsius.


Un BTU es la cantidad de calor necesaria para subir la temperatura de una libra de agua un grado Fahrenheit.

1 BTU = 1,000 Julios

Una caloría es la cantidad de calor necesaria para subir la temperatura de un gramo de agua un grado Celsisus.

1 caloría (cal) = 4.186 Julios

PROBLEMA:

Una chocolatina tiene 150 calorías por racción y cada chocolatina tiene dos racciones. Cuántos Julios tiene?

Cuántas calorías necesitamos para calentar dos gramos de agua de 20 a 22 grados Celsius?

  PAGINA PRINCIPAL
Ultima Revisón: 6 Sepiembre 2001
SIGUIENTE