La presión

La presión puede definirse como la fuerza por unidad de área o superficie, en donde para la mayoría de los casos se mide directamente por su equilibrio, con otra fuerza conocida que puede ser la de una columna liquida, un resorte, un émbolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación cualitativa cuando se le aplica la presión.

Presión Absoluta

Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña. Ester termino se creo debido a que la presión atmosférica varia con la altitud y muchas veces los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un termino absoluto unifica criterios.

Presión Atmosférica

El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una presión (atmosférica), la presión ejercida por la atmósfera de la tierra, tal como se mide normalmente por medio del barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar o a las alturas próximas a este, el valor de la presión es cercano a 14.7 lb/plg2 (101,35Kpa), ,disminuyendo estos valores con la altitud.

Presión Manométrica
Son normalmente las presiones superiores a la atmosférica, que se mide por medio de un elemento que se define la diferencia entre la presión que es desconocida y la presión atmosférica que existe, si el valor absoluto de la presión es constante y la presión atmosférica aumenta, la presión manométrica disminuye; esta diferencia generalmente es pequeña mientras que en las mediciones de presiones superiores, dicha diferencia es insignificante, es evidente que el valor absoluto de la presión puede abstenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

La presión puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

Presión Absoluta = Presión Manométrica + Presión Atmosférica.

Vacío

Se refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica, que normalmente se miden, mediante los mismos tipos de elementos con que se miden las presiones superiores a la atmosférica, es decir, por diferencia entre el valor desconocido y la presión atmosférica existente. Los valores que corresponden al vacío aumentan al acercarse al cero absoluto y por lo general se expresa a modo de centímetros de mercurio (cmHg), metros de agua, etc.

De la misma manera que para las presiones manométricas, las variaciones de la presión atmosférica tienen solo un efecto pequeño en las lecturas del indicador de vacío.

Sin embargo, las variaciones pueden llegar a ser de importancia, porque todo el intervalo hasta llegar al cero absoluto solo comprende 760 mmHg.

Medida de la presión. Manómetro
Para medir la presión empleamos un dispositivo denominado manómetro. Como A y B están a la misma altura la presión en A y en B debe ser la misma. Por una rama la presión en B es debida al gas encerrado en el recipiente. Por la otra rama, la presión en A se debe a la presión atmosférica más la presión ocurrida por la diferencia de alturas del líquido manométrico.

p=p0+r gh

Experimento de Torricelli
Para medir la presión atmosférica, Torricelli empleó un tubo largo cerrado por uno de sus extremos, lo llenó de mercurio y le dio la vuelta sobre una vasija de mercurio. El mercurio descendió hasta una altura h = 0.76 m al nivel del mar. Dado que el extremo cerrado del tubo se encuentra casi al vacío p = 0, y sabiendo la densidad del mercurio es 13.55 g /cm3 ó 13550 kg/m3 podemos determinar el valor de la presión atmosférica.

Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml#ixzz2ZSDdmAf5

Temperatura

La temperatura se refiere a la sensación térmica de calor, tibio o frío, la cual se mide con un termómetro. No se debe confundir temperatura con calor porque aunque son dos medidas que tienen una estrecha relación son totalmente diferentes.
La física lo define como una magnitud escalar relacionada con la energía térmica de un sistema termodinámico.
La temperatura no depende del numero de partículas que posea un cuerpo o de su tamaño.
En el momento en que existan dos cuerpos u objetos a diferentes temperaturas y se pongan en contacto, la energía térmica se moverá desde el objeto mas caliente hacia el mas frío hasta que sus temperaturas sea iguales. Por lo que la temperatura indica la dirección que tomará la energía térmica en la transferencia de un cuerpo u objeto a otro.
Medidas:
El instrumento más común para la medida de la temperatura es el termómetro, siendo la escala Celcius o "centigrada" (ºC) la mas conocida. También existe la escala Fahrenheit, (ºF) solo usada en gran parte en Estados Unidos. El sistema internacional de unidades toma como base la escala Kelvin (ºF) o escala absoluta, usada habitualmente en experimentos científicos y se gradúa en una escala de tamaño igual al los grados Celcius. También se usa con menos frecuencia la escala Rankine (°R) que está asociada a la escala Fahrenheit, (ºF) y establece su punto de referencia en el cero absoluto como la escala Kelvin.

Teoría del calor 3

Transferencia de calor: 

En física: proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.

Conducción:

En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se cree que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energía cuando existe una diferencia de temperatura. Esta teoría explica por qué los buenos conductores eléctricos también tienden a ser buenos conductores del calor. En 1822, el matemático francés Joseph Fourier dio una expresión matemática precisa que hoy se conoce como ley de Fourier de la conducción del calor. Esta ley afirma que la velocidad de conducción de calor a través de un cuerpo por unidad de sección transversal es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo (con el signo cambiado).

Convección:

Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad (masa por unidad de volumen) suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la mecánica de fluidos.

Radiación:

La radiación presenta una diferencia fundamental respecto a la conducción y la convección: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vacío. La radiación es un término que se aplica genéricamente a toda clase de fenómenos relacionados con ondas electromagnéticas. Algunos fenómenos de la radiación pueden describirse mediante la teoría de ondas, pero la única explicación general satisfactoria de la radiación electromagnética es la teoría cuántica. En 1905, Albert Einstein sugirió que la radiación presenta a veces un comportamiento cuantizado: en el efecto fotoeléctrico, la radiación se comporta como minúsculos proyectiles llamados fotones y no como ondas. La naturaleza cuántica de la energía radiante se había postulado antes de la aparición del artículo de Einstein, y en 1900 el físico alemán Max Planck empleó la teoría cuántica y el formalismo matemático de la mecánica estadística para derivar una ley fundamental de la radiación. La expresión matemática de esta ley, llamada distribución de Planck, relaciona la intensidad de la energía radiante que emite un cuerpo en una longitud de onda determinada con la temperatura del cuerpo. Para cada temperatura y cada longitud de onda existe un máximo de energía radiante. Sólo un cuerpo ideal (cuerpo negro) emite radiación ajustándose exactamente a la ley de Planck. Los cuerpos reales emiten con una intensidad algo menor.

Nelson Díaz Tapia

Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos15/tcalor.shtml#ixzz2Y2D2fWv0

Aislamiento térmico: 

Es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor por conducción. Se evalúa por la resistencia térmica que tienen. La medida de la resistencia térmica o, lo que es lo mismo, de la capacidad de aislar térmicamente

La resistencia térmica es inversamente proporcional a la conductividad térmica.

Todos los materiales oponen resistencia, en mayor o menor medida, al paso del calor a través de ellos. Algunos, muy escasa, como los metales, por lo que se dice de ellos que son buenos conductores; los materiales de construcción (yesos, ladrillos, morteros) tienen una resistencia media. Aquellos materiales que ofrecen una resistencia alta, se llaman aislantes térmicos específicos o, más sencillamente, aislantes térmicos.

Ejemplos de estos aislantes térmicos específicos pueden ser las lanas minerales (lana de roca y lana de vidrio), las espumas plásticas derivadas del petróleo (EPS, Poliestireno expandido, Polietileno expandido, PUR, Poliuretano expandido), reciclados como los aislantes celulósicos a partir de papel usado y la lana de oveja, vegetales (paja, virutas madera, fardos de paja, corcho natural, etc.); entre otros .

Cuando se produce un "agujero" en el aislamiento, producido por un material muy conductor o un agujero físico, se habla de un puente térmico.

Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Aislamiento_t%C3%A9rmico

Teoría del calor 2

Calor especifico: 

Es la cantidad de calor que hay que suministrar para que la temperatura de una sustancia ascienda 1ºC (se mide en cal/ºC). La capacidad depende tanto de la sustancia, como de su masa. Por ello definimos el calor específico de un cuerpo como la capacidad calorífica de 1 g de ese cuerpo (se mide en cal/gºC). El calor específico sólo depende de la naturaleza del cuerpo llamando c a esta nueva magnitud, el calor Q que absorbe una masa m de un cuerpo cuando pasa de una temperatura To a otra Tf cumple esta condición: Q = m*c(Tf-To)

 Tabla de calor especifico de algunas sustancias http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADfico

Calor sensible:  Es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que  aumente su temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado. En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor especifico.
Calor latente: Es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización).Se debe tener en cuenta que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura. 
Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente
Calor de transformación: Es el mismo calor latente. Solidificación: Nuevos enlaces moleculares. Evaporación: Ruptura de enlaces moleculares. Es la expresión general con que se designa tanto los calores latentes de fusión y solidificación, como los de evaporación y condensación. Se simboliza con la letra "L" Los calores de transformación se expresan en Kcal/Kg y Btu/lb.  Como L representa el calor absorbido o liberado en el cambio de estado por la unidad de masa de una sustancia , el calor "Q" absorbido o liberado por el estado de la masa "M" de la sustancia, estará dado por la formula: Q= L*M
Calor total:  Se refiere a la cantidad de calor latente mas el calor sensible necesario para cambiar una sustancia de un cierto grado en un cierto estado a una intensidad de calor mayor o menor, en otro estado.