1. DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA. Los cuerpos no poseen calor, sino que tienen una determinada temperatura. La temperatura es una magnitud física fundamental, como el tiempo, el espacio o la masa. Es una propiedad que mide el nivel térmico de los cuerpos o el nivel de agitación de las moléculas de los cuerpos. Es independiente de la masa y se puede medir directamente con un termómetro.
1. Un cuerpo, al encontrarse a una determinada temperatura, posee también cierta energía interna
. 2. Cuando dos cuerpos con distinta temperatura entran en contacto, la energía se transfiere del que tiene más al que tiene menos, hasta que ambas se igualen. 3. Se llama calor a la cantidad de energía que se transfiere. Este término sólo tiene sentido al poner en contactos cuerpos con distinta temperatura. 2. TIPOS DE TERMÓMETRO Termómetro de Mercurio:Contiene un depósito de vidrio pequeño con Mercurio que va unido a un capilar. Al aumentar la temperatura, dado que el Mercurio tiene mayor dilatación que el vidrio, éste asciende por el capilar donde una escala nos indica la temperatura en grados.
Termómetro alcohol
: Presenta el mismo fundamente que el termómetro de Mercurio, pero en lugar de contener Mercurio, contiene alcohol. Puede contener diferentes tipos de alcohol según el entorno y, dado que son transparentes, se suele agregar un tinte para una medida precisa. Fue de los primeros termómetros creados.Termómetro bimetálico:
Posee una espiral bimetálica (Fe y Al) que, gracias a los coeficientes de dilatación, cambia su curvatura al variar la temperatura. Uno de los extremos se encuentra fijo y el otro libre, lo que facilita que al curvarse la lámina se mueva el extremo libre y, con él, una aguja indicadora.Temómetro de resistencia metálica:
La resistencia de un conductor metálico (Pt o Ni) depende de la temperatura. Al calentar un hilo conductor aumenta su resistencia y disminuye la intensidad de corriente.Termopar:
Formado por dos hilos de metales diferentes soldados entre sí por un extremo. Al calentar la soldadura se obtiene una diferencia de tensión que utilizamos para determinar la temperatura. Sólo sirven metales que puedan generar una diferencia de tensión elevada (Cu-Ni; Ni-Cr-Ni; Pt-Pt-Rh).Termómetro infrarrojo:
Mide la temperatura a distancia, utilizando las radiaciones infrarrojas de los cuerpos que son proporcionales a las temperaturas de los mismos. Se ayudan de un rayo láser para enfocar el objetivo. 2.1 ESCALAS TERMOMÉTRICAS. Celsius: Punto 0 coincide fusión del agua, y el 100 ebullición. Kelvin: Punto 0 coincide cero absoluto, -273oC. Fahrenheit: valor 32 fusión del hielo, 212 ebullición agua. 3. MEDIDA DEL CALOR El calor es la energía que se transfiere de un cuerpo a otro. La cantidad de calor dependerá del tiempo que se esté transfiriendo esta energía. Depende de tres factores: Temperatura a la que se encuentra, masa del cuerpo, naturaleza del cuerpo. Calor específico: cantidad de calor necesaria para aumentar un grado la temperatura de un cuerpo de 1 Kg de masa. Caloría: cantidad de calor necesario para elevar un grado la temperatura de 1 g de agua. Temperatura de equilibrio es aquella que se alcanza cuando se mezclan dos sustancias con temperaturas diferentes.Equivalencia en agua de un calorímetro: no todo el calor cedido es captado por el otro cuerpo, sino que parte se transfiere al entorno. Para que la igualdad de calor se cumpla en el sistema, debería sumarse todo el calor. El equivalente en agua es la cantidad de agua que captaría la misma cantidad de calor que captaría el calorímetro, el termómetro y el agitador. 4. CAMBIOS DE ESTADO. Calor Latente (L): mientras coexisten dos fases de una misma sustancia (sólido y líquido) la temperatura permanece constante, siempre que la presión no varíe. El calor empleado se utiliza para modificar los enlaces de la sustancia, no para aumentar su temperatura. El calor latente es la energía necesaria para que una sustancia cambie de estado, y sólo depende de la naturaleza de la misma. Se mide en J/Kg. 5. GASES Todas las sustancias, al calentarse, se dilatan aumentando su volumen, y lo hacen de forma diferente según su naturaleza. Pero no ocurre igual con los gases.1. INTRODUCCIÓN. Una disolución es una mezcla de una sustancia en menor cantidad (soluto)
Y otra en mayor cantidad (disolvente). Se consideran como disoluciones ideales todas aquellas cuya concentración es lo suficientemente baja, como las diluidas y las no electrolíticas. Además de las anteriores, existen algunas disoluciones de líquidos y gases en sólidos como las amalgamas de Mercurio o el hidrógeno en paladio. Estas disoluciones obedecen la Ley de Raoult: “en disoluciones de solutos no volátiles y no electrolíticas, la presión de vapor es proporcional a la fracción molar del disolvente”. La presión de vapor sólo depende de la concentración de soluto, independientemente de su tamaño o naturaleza. Al bajar la presión de vapor, el punto de congelación también desciende y se eleva el punto de ebullición. 2. PROPIEDADES COLIGATIVAS Las propiedades coligativas son ciertas propiedades de las disoluciones líquidas que no dependen de la naturaleza química del soluto o del disolvente, sino del número relativo de partículas de cada uno. Este número se puede expresar en: fracción molar, molaridad o molalidad. Sólo dependen de la concentración y con cualquiera de ellas se puede obtener el peso molecular. 2.1 DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR Se deduce a partir de la Ley de Raoult: en una disolución diluida de un soluto no volátil, el descenso de la P de vapor del disolvente depende de la fracción molar del soluto. 2.2 AUMENTO EBULLOSCÓPICO El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión externa. Al disolver un soluto no volátil, según la Ley de Raoult, éste aumenta la tendencia de las moléculas a escapar a otra fase, la temperatura de ebullición será más alta y la presión de vapor disminuirá. Un soluto aumenta el punto de ebullición si es insoluble en fase gaseosa y soluble en fase líquida. Es independiente de todas las propiedades del soluto, excepto de de la fracción molar en la disolución. Por eso es una propiedad coligativa. 2.3 DESCENSO CRIOSCÓPICO El punto de congelación es la temperatura a la cual la presión de vapor en estado líquido y sólido es la misma cuando la sustancia está sometida a la misma presión externa de 1 atm. Al disolver un soluto no volátil, disminuye la tendencia de las moléculas para escapar a otra fase, el punto de congelación disminuye y la disolución desprende calor. El soluto debe ser insoluble en fase sólida y soluble en fase líquida. 2.4 PRESIÓN OSMÓTICA La ósmosis es el proceso espontáneo por el que las moléculas de un disolvente atraviesan una membrana semipermeable desde la disolución de menor concentración hacia la de mayor concentración de soluto hasta que ambas concentraciones se igualen. En el equilibrio, el nivel de la disolución habrá subido a uno de los lados de la membrana, y esta variación de nivel es la presión osmótica. Las disoluciones pueden ser isotónicas, hipertónicas o hipotónicas según la diferencia de presión osmótica respecto a otra disolución de referencia. La presión osmótica viene dada por la fórmula de Van’t Hoff: