Calor: transferencia de energía térmica y modelo de partículas
Respuesta rápida
El calor es la transferencia de energía térmica del cuerpo más caliente al más frío. La ropa y la habitación no producen calor: solo dificultan que se transfiera al ambiente.
Solución — Página 184
Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Secundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026
Explicación del contenido
El calor es la transferencia de energía térmica que ocurre entre dos cuerpos que están en contacto y que se encuentran a diferente temperatura. Siempre fluye del cuerpo "más caliente" al cuerpo "más frío".
Ejemplo 1: el hielo sobre la mano
- Se saca un hielo del congelador y se coloca sobre la mano.
- La mano (cuerpo A, más caliente) y el hielo (cuerpo B, más frío) están en contacto.
- La mano comienza a enfriarse y el hielo a derretirse.
- La mano se enfría porque transmite calor al hielo, no porque el hielo le transmita frío.
Respuesta orientativa: el calor va del cuerpo de mayor temperatura (mano) al de menor temperatura (hielo).
Ejemplo 2: modelo de partículas
- Las partículas del cuerpo A (caliente) vibran más y tienen mayor energía cinética.
- Las partículas del cuerpo B (frío) vibran menos y tienen menor energía cinética.
- Al chocar, las partículas que vibran más golpean a las que vibran menos y les transmiten energía: aumenta su vibración y su temperatura.
- En el mismo instante, las partículas que vibran más pierden energía al chocar: disminuye su temperatura.
Respuesta orientativa: el calor se explica como transferencia de energía cinética entre partículas en choque.
Ejemplo 3: la ropa y la habitación
- El cuerpo humano produce energía térmica que se transfiere al medio ambiente.
- Con chamarra, gorro, suéter o bufanda en un lugar frío, la energía no se transfiere fácilmente al ambiente.
- La energía se queda en el cuerpo y se percibe una sensación acogedora.
- Lo mismo ocurre al cerrar las puertas de una habitación: se impide que la energía se transfiera fuera.
Respuesta orientativa: las prendas de vestir y la habitación no producen calor; solo dificultan su transferencia al medio ambiente.
Contenido de la página
Calor
Para comprender qué es el calor se puede observar el siguiente ejemplo: si se saca un hielo del congelador y se coloca sobre una mano, ésta comienza a enfriarse y el hielo a derretirse.
En el ejemplo anterior, hay una interacción entre dos cuerpos que están en contacto, el hielo y la mano, entre los cuales hay un proceso de transferencia de energía térmica. Esta transferencia se conoce como calor, y va del cuerpo "más caliente" a otro "más frío". La mano se enfría porque transmite calor al hielo.
La transferencia de energía térmica (o calor) se puede explicar con el modelo de partículas. En la siguiente imagen, el cuerpo A (más caliente) es la mano, y el cuerpo B (más frío) es el hielo. Las partículas del cuerpo A tienen mucho movimiento y, por tanto, mayor energía cinética que las del cuerpo B.
Cuerpo A (caliente) — sus partículas vibran más.
Cuerpo B (frío) — sus partículas vibran menos.
Las partículas que vibran más golpean a las que vibran menos y hacen que su vibración aumente, por lo que aumenta su temperatura. En el mismo instante en que sucede esto, las partículas que vibran más pierden energía al chocar con las partículas que vibran menos, lo que ocasiona que disminuya su temperatura.
Otro ejemplo es cuando el cuerpo humano produce energía térmica que se percibe como calor que se transfiere al medio ambiente. Con la utilización de una chamarra, gorro, suéter o una bufanda en un lugar frío, la energía no puede transferirse fácilmente al medio ambiente, entonces se queda en el cuerpo y así se percibe una sensación acogedora.
Pasa lo mismo cuando cierran las puertas de una habitación y eso impide que la energía se transfiera fuera de ella; en otras palabras, que el calor se vaya o disipe.
En conclusión, las prendas de vestir y la habitación no producen el calor, sólo dificultan que éste se transfiera de un medio a otro, en este caso, al medio ambiente.
Ejemplos resueltos
Se coloca un hielo sobre la mano. ¿Hacia dónde se transfiere el calor y por qué?
La mano está a mayor temperatura que el hielo, por lo que el calor se transfiere de la mano al hielo. La mano se enfría porque cede energía térmica y el hielo se derrite porque la recibe.
¿Por qué una chamarra abriga si no produce calor?
La chamarra actúa como aislante térmico: dificulta que la energía térmica del cuerpo se transfiera al medio ambiente. Así, el calor permanece en el cuerpo y se percibe una sensación acogedora.
Tabla
| Característica | Cuerpo A (caliente) | Cuerpo B (frío) |
|---|---|---|
| Ejemplo | Mano | Hielo |
| Vibración de partículas | Mayor | Menor |
| Energía cinética | Mayor | Menor |
| Transferencia de energía | Cede calor | Recibe calor |
| Cambio de temperatura | Disminuye | Aumenta |
Diagrama
flowchart LR
A[Cuerpo A caliente\npartículas vibran más] -->|Transferencia de energía térmica| B[Cuerpo B frío\npartículas vibran menos]
A -->|Pierde energía, baja su temperatura| A2[Temperatura disminuye]
B -->|Gana energía, aumenta su vibración| B2[Temperatura aumenta]
Glosario (6)
- Calor
- Transferencia de energía térmica entre dos cuerpos que están en contacto y a diferente temperatura.
- Energía térmica
- Energía asociada al movimiento (vibración) de las partículas de un cuerpo.
- Energía cinética
- Energía que posee un cuerpo o partícula debido a su movimiento.
- Modelo de partículas
- Representación que describe la materia como formada por partículas en constante movimiento.
- Temperatura
- Magnitud que indica qué tan caliente o frío está un cuerpo; se relaciona con la energía cinética promedio de sus partículas.
- Aislante térmico
- Material o medio que dificulta la transferencia de calor, como la ropa o una puerta cerrada.
Preguntas para practicar
¿Por qué la mano se enfría al sostener un hielo?
Porque la mano está a mayor temperatura que el hielo y le transfiere energía térmica (calor). Al ceder energía, la temperatura de la mano disminuye y sentimos frío.
¿Cómo explica el modelo de partículas la transferencia de calor?
Las partículas del cuerpo caliente vibran más y, al chocar con las del cuerpo frío, les transmiten energía. Las partículas frías aumentan su vibración y temperatura, mientras que las calientes la disminuyen.
¿Por qué se dice que la ropa y la habitación no producen calor?
Porque solo actúan como barreras que dificultan la transferencia de energía térmica hacia el medio ambiente. El calor proviene del cuerpo humano, no de las prendas ni de las paredes.
Temas y conceptos clave
Figuras de la página (2)
Preguntas que la gente también hace
¿Qué es el calor y cómo se transfiere entre dos cuerpos?
¿Por qué la ropa abriga si no produce calor?
¿Cómo explica el modelo de partículas la transferencia de calor?
- • Concepto de energía
- • Estados de la materia
- • Noción de temperatura
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1916 caracteres
Calor
Para comprender qué es el calor se puede observar el siguiente ejemplo: si se saca un hielo del congelador y se coloca sobre una mano, ésta comienza a enfriarse y el hielo a derretirse.
En el ejemplo anterior, hay una interacción entre dos cuerpos que están en contacto, el hielo y la mano, entre los cuales hay un proceso de transferencia de energia térmica. Esta transferencia se conoce como calor, y va del cuerpo"más caliente"a otro"más frío"La mano se enfria porque transmite calor al hielo.
La transferencia de energía térmica (o calor) se puede explicar con el modelo de partículas. En la siguiente imagen, el cuerpo A (más caliente) es la mano, y el cuerpo B (más frío) es el hielo. Las partículas del cuerpo A tienen mucho movimiento y, por tanto, mayor energia cinética que las del cuerpo B.
Las partículas que vibran más golpean a las que vibran menos y hacen que su vibración aumente, por lo que aumenta su temperatura. En el mismo instante en que sucede esto, las particulas que vibran más pierden energia al chocar con las partículas que vibran menos, lo que ocasiona que disminuya su temperatura.
Otro ejemplo es cuando el cuerpo humano produce energía térmica que se percibe como calor que se transfiere al medio ambiente. Con la utilización de una chamarra, gorro, suéter o una bufanda en un lugar frío, la energia no puede transferirse fácilmente al medio ambiente, entonces se queda en el cuerpo y así se percibe una sensación acogedora.
Pasa lo mismo cuando cierran las puertas de una habitación y eso impide que la energía se transfiera fuera de ella; en otras palabras, que el calor se vaya o disipe.
En conclusión, las prendas de vestir y la habitación no producen el calor, sólo dificultan que éste se transfi era de un medio a otro, en este caso, al medio ambiente.
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