Flashcards: Física: calor i temperatura

Totes les targetes del tema

Per fer-hi una ullada ràpida o repassar-les en paper.

1. 1.Què mesura la temperatura d'un cos?

   El grau d'agitació de les seves partícules: és una mesura de la seva energia cinètica mitjana. Es mesura amb un termòmetre.

2. 2.Què és la calor?

   L'energia que passa d'un cos a un altre a causa d'una diferència de temperatura, sempre del més calent al més fred. Es mesura en joules.

3. 3.Error típic: un cos calent «té molta calor»?

   No: un cos té energia interna o tèrmica. La calor és energia en trànsit: només existeix mentre passa d'un cos a un altre.

4. 4.La temperatura d'un cos depèn de la quantitat de matèria que té?

   No: és una mitjana per partícula. Una tassa i una banyera d'aigua a la mateixa temperatura tenen la mateixa agitació mitjana, però la banyera té molta més energia tèrmica.

5. 5.Què és l'equilibri tèrmic?

   L'estat final de dos cossos en contacte que han intercanviat calor fins a tenir la mateixa temperatura. A partir d'aquí ja no n'intercanvien més.

6. 6.Com passes de graus Celsius a kelvin?

   $T = t + 273$, amb $T$ en kelvin i $t$ en graus Celsius. Una variació d'$1\ ^\circ\mathrm{C}$ equival a una variació d'$1\ \mathrm{K}$.

7. 7.Què és el zero absolut?

   $0\ \mathrm{K}$, és a dir, $-273\ ^\circ\mathrm{C}$: la temperatura més baixa possible, en què les partícules gairebé no es mouen. Per això l'escala Kelvin no té valors negatius.

8. 8.Què és la calor específica d'una substància?

   L'energia necessària per augmentar $1\ ^\circ\mathrm{C}$ la temperatura d'$1\ \mathrm{kg}$ d'aquella substància. La de l'aigua és molt alta: $4180\ \mathrm{J/(kg\cdot{}^\circ C)}$.

9. 9.Fórmula de la calor que absorbeix o cedeix un cos que canvia de temperatura?

   $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$, amb $\Delta T = T_f - T_i$. Si $Q$ surt negativa, el cos ha cedit calor. Només val si no hi ha canvi d'estat.

10. 10.Què implica que l'aigua tingui una calor específica tan alta?

    Que costa molt escalfar-la i refredar-la: absorbeix molta energia variant poc la temperatura. Per això el mar suavitza el clima de la costa.

11. 11.Equivalència entre calories i joules?

    $1\ \mathrm{cal} = 4{,}18\ \mathrm{J}$: l'energia per escalfar $1\ \mathrm{g}$ d'aigua $1\ ^\circ\mathrm{C}$. A les etiquetes dels aliments, les «calories» són en realitat quilocalories.

12. 12.Què va demostrar Joule amb el seu experiment?

    Que el treball mecànic es pot transformar en calor. La calor és una manera de transferir energia, i per això es mesura en la mateixa unitat que el treball: el joule.

13. 13.Què és la calor latent i quina fórmula fas servir?

    L'energia necessària per canviar d'estat $1\ \mathrm{kg}$ de substància sense que en canviï la temperatura: $Q = m \cdot L$. N'hi ha de fusió, $L_f$, i de vaporització, $L_v$.

14. 14.Per què la temperatura no puja mentre el gel es fon, encara que continuïs donant calor?

    Perquè tota l'energia es fa servir per separar les partícules i canviar d'estat, no per agitar-les més. Passa igual durant l'ebullició.

15. 15.Com calcules la calor per passar gel sota zero a aigua líquida per sobre de zero?

    Per trams: escalfes el gel fins a $0\ ^\circ\mathrm{C}$ amb $m \cdot c \cdot \Delta T$, el fons amb $m \cdot L_f$ i escalfes l'aigua. Després sumes les tres calors.

16. 16.Quin principi fas servir en una barreja dins un recipient aïllat (calorimetria)?

    La calor que cedeix el cos calent és igual, en valor absolut, a la que absorbeix el fred. Amb signes: $Q_{\mathrm{cedida}} + Q_{\mathrm{absorbida}} = 0$.

17. 17.On queda la temperatura final quan barreges aigua calenta i aigua freda?

    Sempre entre les dues temperatures inicials, i més a prop de la de la part que té més massa.

18. 18.Com es propaga la calor per conducció?

    Per contacte, de partícula a partícula, sense que la matèria es desplaci. És típica dels sòlids, sobretot dels metalls, que són bons conductors.

19. 19.Com es propaga la calor per convecció?

    Pel moviment del mateix fluid: la part calenta, menys densa, puja i la freda baixa, i es formen corrents. Passa en líquids i gasos.

20. 20.Com es propaga la calor per radiació?

    Per mitjà d'ones electromagnètiques. No necessita matèria i viatja pel buit: és així com ens arriba la calor del Sol.

21. 21.Per què es dilaten els cossos quan s'escalfen?

    Perquè les partícules es mouen més i se separen més les unes de les altres. Per això els ponts i les vies del tren tenen juntes de dilatació.

22. 22.Fórmula de la dilatació lineal d'una barra?

    $\Delta L = \alpha \cdot L_0 \cdot \Delta T$: $\alpha$ és el coeficient de dilatació lineal, en $\mathrm{{}^\circ C^{-1}}$, i $L_0$ la longitud inicial.

23. 23.Quin comportament estrany té l'aigua en dilatar-se?

    Entre $0\ ^\circ\mathrm{C}$ i $4\ ^\circ\mathrm{C}$ es contrau en escalfar-se, i en congelar-se augmenta de volum. Per això el gel és menys dens que l'aigua i hi sura.

24. 24.Com funciona una màquina tèrmica?

    Agafa calor $Q_1$ d'un focus calent, en transforma una part en treball $W$ i cedeix la resta $Q_2$ a un focus fred: $Q_1 = W + Q_2$.

25. 25.Com es calcula el rendiment d'una màquina tèrmica i quin límit té?

    $\eta = \dfrac{W}{Q_1} \cdot 100$, en percentatge. Sempre és menor del 100 %, perquè la màquina sempre ha de cedir una part de la calor al focus fred.

Altres flashcards de Física i Química 4t ESO

• Física: cinemàtica
• Física: dinàmica
• Física: energia
• Química: àtom i enllaç
• Química: formulació
• Química: reaccions
• Física: fluids i pressió
• Física: gravitació universal
• Química: el mol, gasos i dissolucions

Següent tema: Química: el mol, gasos i dissolucions →