Calor y Temperatura en Física

Study Notes

Calor y Temperatura

El calor es una forma de energía que se transfiere entre sistemas debido a una diferencia de temperatura.
El calor se expresa en unidades como joules (J), calorías (cal) y kilocalorías (kcal).
Las formas de transmisión del calor incluyen:
- Conducción: transferencia de calor a través de un material sin movimiento de la materia (ejemplo: un metal caliente).
- Convección: movimiento de calor en fluidos (ejemplo: agua hirviendo).
- Radiación: transferencia de energía en forma de ondas electromagnéticas (ejemplo: el sol calentando la piel).
La temperatura mide la energía cinética promedio de las partículas en un material.
La temperatura se mide en grados Celsius (°C), Kelvin (K) y grados Fahrenheit (°F).
Equivalencias de temperatura:
- 0 °C = 273.15 K
- 32 °F = 0 °C

Conductividad y Transmitancia Térmica

La conductividad térmica es la capacidad de un material para conducir el calor.
Se expresa en unidades de W/(m·K) (vatios por metro por kelvin).
La transmitancia térmica mide la cantidad de calor que pasa a través de un material en condiciones específicas.
Se expresa en unidades de W/(m²·K) (vatios por metro cuadrado por kelvin).
La conductividad térmica depende de factores como la temperatura, la humedad y la composición del material.
La transmitancia térmica depende de la conductividad del material, el grosor y la superficie del mismo.

Factores que Afectan la Conductividad Térmica

La humedad incrementa la conductividad térmica al permitir una mejor transferencia de calor en materiales hygroscópicos.
La densidad de un material influye en su capacidad de conducir calor; materiales más densos pueden tener mejor conductividad térmica.

Confort y Eficiencia Térmica

La temperatura adecuada para el confort térmico es generalmente entre 20-22 °C.
La envolvente térmica se refiere a la estructura que rodea un espacio para mantener la temperatura.
Barrera de humedad actúa para evitar la entrada de humedad en una estructura.
Barrera de vapor impide que el vapor de agua se infiltre a través de los materiales.

Términos Relacionados

La condensación ocurre cuando el vapor de agua se transforma en líquido al enfriarse.
La condensación intersticial se produce dentro de los materiales.
La conducción de calor es el proceso de transferencia de calor mediante contacto directo.
El confort térmico es la sensación de bienestar resultante de una temperatura adecuada.
El consumo de energía se refiere a la cantidad de energía utilizada por los sistemas de climatización.
La convección es el movimiento del aire que transporta calor.
La demanda de energía es la necesidad total de energía para mantener condiciones deseadas.
La eficiencia de un equipo se mide como la relación entre la energía útil obtenida y la energía consumida.
La emisividad mide la capacidad de un material para emitir energía radiante.
El factor de forma (Cf) indica la relación entre la superficie y el volumen de un objeto; un mayor factor indica una mayor superficie expuesta.
Grados/día son una medida de acumulación térmica.
La humedad relativa es el nivel de humedad en el aire en comparación con la máxima que podría contener a una temperatura específica.
Nivel de hermeticidad se refiere a la capacidad de un edificio o espacio para evitar la entrada de aire no controlado.
El poder calorífico mide la cantidad de energía que se puede obtener de un combustible.
Un puente térmico es una zona donde el flujo de calor es más intenso, debido a la falta de aislamiento.
La radiación solar es la energía que llega a la Tierra desde el sol.
La resistencia a la difusión de vapor mide la capacidad de un material para resistir la transferencia de vapor de agua.
La resistencia térmica (R) indica la capacidad de un material para resistir la transferencia de calor.
La temperatura de punto de rocío es la temperatura a la cual el aire se satura y comienza a condensar el vapor de agua.
La transmitancia térmica (U) es un indicador clave en la evaluación de la eficiencia energética de las construcciones.