Trabajo y unidades de medida

El trabajo se define como el producto de la fuerza por la distancia:

W = F x d (en sistema MKS)

La unidad de Fuerza es Newton N y la distancia es metro m (sistema MKS)
El Newton es Kg x m/s2, por lo tanto el trabajo W se mide en Kg (m2/s2)

La Energía potencial Ep = mgh; m es masa y se mide en Kg; g es la acelración degravedad y se mide en m/s2; h es altura y se mide en metros (m). Por lo tanto
Ep = Kg x m/s2 x m , es decir, Ep = Kg (m2/s2)

Esto nos demuestra que E y W es lo mismo, una puede ser convertida en otra. A esta unidad se le llama Joule (J).

El calor se mide en calorías (cal). 1 cal es 1g cm/s2

W = F x d (en sistema CGS)
1 dina = 1g x cm/s2; d = cm, la unidad de trabajo es el erg

1 erg = 1 g x cm/s2 x cm; es decir 1g cm2/s2

1 joule = 1 N x m
1 Joule = 10(5) dinas x 10(2) cm

1 caloria = 4,18 Joule El calor también puede expresarse en Joule porque también es una expresión de energía.

Calor

(En la foto un oso polar pierde calor por conducción, desde su cuerpo a mayor temperatura hacia el hielo que está a menor temperatura.)

Energía Calórica: Calor es un tipo de energía, que fluye de un cuerpo de mayor temperatura a otro cuerpo de menor temperatura.

La transmisión de calor puede ser por:

a) conducción: (las moléculas están en contacto con una fuente calórica y aumentan su energía cinética, incrementandose la frecuencia de choques con los átomos o moléculas vecinas, las que a su vez obtienen mayor energía y así sucesivamente (calentando la punta de un clavo);

b) Convección: son movimientos moleculares de los líquidos y gases, cuando aumentan o disminuyen su energía calórica lo hacen por movimientos ascendentes o descendentes. Las sustancias que adquieren mayor cantidad de calor disminuyen su densidad y por lo tanto ascienden, y a su vez cuando disminuyen su energía calórica aumentan su densidad y descienden;

c) Radiación: la energía calórica se transmite en forma de ondas electromagnéticas.

La cantidad de calor que pueda poseer un cuerpo depende de la cantidad de materia (masa), naturaleza del cuerpo a través del calor específico y de la diferencia de temperatura que se produce en la transmisión del calor.

La ecuación que permite determinar la cantidad de calor absorbido o liberado es:
Q = mCeΔt

m = masa de un cuerpo; Ce = calor específico del cuerpo; delta t = cambio de temperatura registrado.

Calor específico (c) = es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 g de sustancia en 1ºC.

Capacidad calorica (C) = es equivalente al calor específico pero tomado en 1 mol de sustancia.

Si Q>0 el cuerpo absorbe calor;
si Q<0 el cuerpo libera calor.