Tutoriales de física básica

Artículo sobre la ecuación de continuidad

Intenta abrir el grifo lentamente, prestando atención a la velocidad del agua que sale. Ahora compara: ¿cuándo es más rápido el flujo de agua, con el grifo abierto o cerrado? ¿Por qué? Para comprenderlo, estudia la ecuación de continuidad.

Streamline

En un flujo constante, la velocidad de cada partícula de fluido en un punto, por ejemplo el punto A, es siempre la misma. Al pasar por el punto B, la velocidad de las partículas de fluido puede cambiar. Sin embargo, al llegar al punto B, las partículas de fluido que vienen detrás fluyen a la misma velocidad que las que vienen delante. Lo mismo ocurre al llegar al punto C, y así sucesivamente. La línea de flujo es una curva que conecta los puntos A, B y C.

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1. Definición del principio de Black

Si mezclamos agua caliente y fría en un recipiente abierto (por ejemplo, un cubo), el calor se transfiere del agua caliente al agua fría. Como el recipiente está abierto, parte del calor se disipa en el aire. El recipiente también se calienta. El calor liberado por el agua caliente no solo es absorbido por el agua fría, sino también por la atmósfera y el propio recipiente. En este caso, el cubo es un sistema no aislado. Cuando mezclamos agua caliente y fría en un termo cerrado, el calor se transfiere del agua caliente al agua fría. Los termos son sistemas aislados, por lo que no se disipa calor en el aire ni en el termo. El agua fría solo absorbe el calor liberado por el agua caliente hasta que la mezcla de agua caliente y fría alcanza el equilibrio térmico.

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1. Definición de transferencia de calor por radiación

¿Qué sensación produce usar ropa negra en un día caluroso o al hacer ejercicio durante el día? ¿Y al usar ropa blanca? Si usas ropa negra durante el día, sientes calor. ¿Por qué? La distancia entre el sol y la tierra por la mañana es casi la misma que durante el día y la tarde. Entonces, ¿por qué las mañanas y las tardes son más frescas y el día más caluroso? Las respuestas a estas preguntas están relacionadas con la transferencia de calor por radiación.

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Artículo sobre la transferencia de calor por convección

¿Alguna vez has estado en la playa en un día soleado? En un día despejado, siempre sopla viento del mar. ¿Por qué siempre hay viento en la playa? ¿Por qué la brisa marina (viento que sopla del mar a la tierra) se produce durante el día y la brisa terrestre (viento que sopla de la tierra al mar) durante la noche? ¿Por qué en la temporada de lluvias las nubes pueden llegar hasta las laderas? ¿Por qué el viento se siente fresco? Las respuestas a estas preguntas están relacionadas con el calor específico de la tierra y el mar, la expansión, la densidad y la transferencia de calor por convección.

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1. Definición de transferencia de calor por conducción

Si te sientas en una silla de madera, la superficie de la silla se calienta. En cambio, si te sientas en una silla de plástico o metal, la superficie de la silla no se calienta. ¿Por qué se calienta la superficie de la silla de madera, mientras que la de la silla de metal no? ¿Por qué dormir en un suelo frío sin colchón puede causar dolor? ¿Alguna vez has usado una chaqueta de invierno? ¿Por qué la mayoría de las chaquetas de invierno son de lana? Aún quedan muchas cuestiones por considerar y cuestionar relacionadas con la transferencia de calor por conducción.

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Artículo sobre calor latente, calor específico y capacidad calorífica.

Si introduces un termómetro de mercurio en un recipiente con una mezcla de agua fría y hielo, observarás que, al descender, la superficie del mercurio deja de moverse. La superficie del mercurio se detiene al alcanzar el punto de congelación del agua (0 ^° C). Si el recipiente está abierto, el calor del aire, que tiene una temperatura elevada, fluye hacia la mezcla de hielo y agua fría. Este calor del aire provoca que el hielo se derrita. Mientras el hielo se derrite, ¿cambia la temperatura de la mezcla de hielo y agua fría? Mientras el hielo se derrite, la temperatura de la mezcla de agua y hielo no cambia.

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Artículo Definición de calor Equivalente mecánico del calor Ecuación del calor

1. Definición de calor

Si los objetos que tienen diferencias de temperatura se tocan, habrá transferencia de calor de los objetos de alta temperatura a los de baja temperatura. La transferencia de calor se detiene cuando los objetos en contacto alcanzan la misma temperatura. Por ejemplo, si mezclamos agua caliente con agua fría, el calor generalmente se mueve del agua caliente al agua fría. Cuando ponemos una plancha caliente en agua fría, el calor se mueve del hierro al agua. El calor dejará de fluir cuando el hierro y el agua alcancen la misma temperatura. Cuando una enfermera coloca un termómetro en su cuerpo, el calor se mueve de

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Artículo sobre el comportamiento anómalo del agua por debajo de 4 °C.

Cada objeto se expande (su volumen aumenta) al aumentar la temperatura y se contrae (su volumen disminuye) al disminuir la temperatura. El agua también se expande al aumentar la temperatura y se contrae al disminuirla, excepto entre 0 ^° C y 4 ^° C. Entre 0 °C y 4 °C, el volumen del agua disminuye (se contrae) a medida que aumenta la temperatura. Si calentamos el agua a 0 ^° C, su temperatura aumenta y su volumen disminuye. Este proceso de contracción se detiene cuando el agua alcanza los 4 ^° C. Por encima de los 4 ^° C, el volumen del agua aumenta a medida que aumenta la temperatura. En cambio, el agua se expande (su volumen aumenta) cuando la temperatura disminuye de 4 ^° C a 0 ^° C.

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La mayoría de los objetos sólidos experimentan una dilatación lineal cuando cambia la temperatura. La dilatación lineal consiste en que la longitud del objeto aumenta o disminuye. Generalmente, la longitud aumenta cuando la temperatura sube, mientras que disminuye cuando baja. Podría pensarse que la dilatación lineal solo ocurre en objetos como cables delgados. Por ejemplo, observe un automóvil estacionado al costado de la carretera, expuesto al sol. Cuando el automóvil se sobrecalienta, la placa de hierro puede engrosarse o aumentar su longitud. Los techos de las casas, hechos de zinc, también pueden experimentar dilatación. En este caso, cuando el zinc se sobrecalienta, los bordes aumentan de ancho e incluso el zinc puede volverse más grueso. Lo mismo sucede con las vías del ferrocarril y el hierro o acero de los puentes.

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Artículo sobre la conversión de escalas de temperatura

La escala Celsius y la escala Fahrenheit son escalas de temperatura diferentes. Si la temperatura de un objeto se mide y expresa en la escala Celsius, y queremos expresarla en la escala Fahrenheit, debemos convertirla de la escala Celsius a la escala Fahrenheit. En esta sección, aprenderemos a convertir una escala de temperatura.

A una presión de 1 atm, la temperatura del punto de congelación para el termómetro Celsius = 0 ^oC, mientras que el termómetro Fahrenheit = 32 ^oF. por el contrario, a una presión de 1 atm, la temperatura de el punto de ebullición Para un termómetro con escala Celsius = 100 ^oC, mientras que un termómetro con escala Fahrenheit = 212 ^oF.

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