Daniel Gabriel Fahrenheit fue un físico holandés nacido el 24 de mayo de 1686 y falleció el 16 de septiembre de 1736. Pese a su origen polaco, Daniel Gabriel Fahrenheit permaneció la mayor parte de su vida en la República de Holanda. El fallecimiento repentino de sus padres, quienes eran comerciantes, cuando contaba con quince años de edad, propició su traslado a Ámsterdam (capital de los Países Bajos), que por entonces, era uno de los centros más activos de fabricación de instrumentos científicos. Fue autor de numerosos inventos, entre los que cabe citar los termómetros de agua (1709) y de mercurio (1714), la aportación teórica más relevante de Fahrenheit fue el diseño de la escala termométrica que lleva su nombre, aún hoy la más empleada en Estados Unidos y, hasta hace muy poco, también en el Reino Unido, hasta la adopción en este país del sistema métrico decimal. Anders Celsius (1701-1744) fue un físico y astrónomo de origen sueco, reconocido por crear la escala centesimal del termómetro conocida como ‘grado Celsius’, nombre que se adoptó en su memoria. Fue nieto de dos grandes matemáticos, astrónomos y profesores universitarios: su abuelo paterno fue Magnus Celsius y, por el lado materno, Anders Spole. También fue el promotor de la construcción del observatorio de su ciudad natal, el cual fue la primera instalación moderna de ese tipo en Suecia. Anders Celsius. Fuente: Olof Arenius [Public domain] Además de dedicarse durante 14 años a la enseñanza de la astronomía, se destacó también su participación en una expedición en Laponia, que buscaba confirmar la creencia de Isaac Newton de que la forma de la tierra es un elipsoide aplanado en los polos. Junto con Emanuel Swedenborg, Carl von Linné y Carl Wilhelm Scheele, Celsius fue uno de los grandes científicos que introdujeron en Suecia las nuevas tendencias de las ciencias naturales, la visión newtoniana del mundo y la investigación experimental. Índice [Ocultar] 1 Biografía o 1.1 Primeros años o 1.2 Inicios en la universidad o 1.3 Viaje por Europa y expedición a Torneå o 1.4 Regreso a Uppsala y últimos años 2 Aportes e inventos o 2.1 Expedición y otras observaciones 3 Obras publicadas 4 Referencias Biografía Primeros años El 27 de noviembre de 1701 nació Anders Celsius en la ciudad sueca de Upsala, situada a unos 78 km al noroeste de Estocolmo. Sus padres fueron Nils Celsius y Gunilla Maria Spole quienes tuvieron otros dos hijos, además de Anders. Nació en el seno de un familia de astrónomos y matemáticos, lo que ejerció gran influencia desde temprana edad. Su abuelo paterno fue Magnus Celsius, profesor de matemáticas, que hizo grandes aportes en la simplificación del alfabeto rúnico. Por el lado materno, su abuelo fue Anders Spole, profesor de astronomía, quien llegó a construir un observatorio astronómico en su casa, aunque fue destruido por un incendio en 1702. El padre de Celsius fue también profesor de matemáticas y escribió una disertación en la que afirmó que las observaciones empíricas y no la doctrina teológica eran los pilares de la astronomía. No era de extrañar que Celsius pronto siguiera los pasos de su familia. A la edad de doce años logró resolver todos los problemas matemáticos de un libro de texto universitario. Además creció con acceso a la gran biblioteca familiar de su abuelo Spole, que logró sobrevivir al incendio de 1702. Inicios en la universidad Después de graduarse de la escuela secundaria, Anders estudió astronomía, matemáticas y física experimental. Desde principios de la década de 1720 realizó observaciones para el profesor de astronomía Erik Burman y para 1724 ya había publicado sus primeros dos artículos, relacionados con barómetros. Ese año además se convirtió en secretario asistente de la Royal Society of Sciences en Uppsala. Después de graduarse Celsius se convirtió en profesor sustituto de matemáticas en la Universidad de Uppsala y, posteriormente, en 1730 se le asignó la cátedra de astronomía. Viaje por Europa y expedición a Torneå Entre 1732 y 1736 este astrónomo sueco viajó a varios países visitando sociedades y academias, con el fin de ampliar sus conocimientos y establecer vínculos para la Royal Society of Sciences en Uppsala. Visitó Berlín, Nuremberg, Bolonia, Roma y París. En esta última ciudad conoció a Pierre de Maupertuis, que estaba preparando una expedición para medir un meridiano en el norte y comprobar la teoría newtoniana. Celsius se unió a la expedición. Previamente, en 1735 se dirigió a Londres a proveerse de los instrumentos necesarios. Al año siguiente y hasta 1737, se realizó con éxito la expedición francesa a Torneå, en el norte de Suecia (ahora Finlandia). No obstante, el astrónomo y geógrafo francés, Jacques Cassini, y sus seguidores cuestionaron la precisión de las observaciones realizadas durante la expedición. Celsius participó en el debate que siguió y publicó una de sus grandes obras, refutando las acusaciones y en defensa de lo logrado. Sus argumentos y los hallazgos de la expedición en Laponia, fueron confirmados por una medición posterior en Perú. Regreso a Uppsala y últimos años A su regreso a Uppsala, Celsius le dio un giro a la enseñanza de la astronomía en la universidad, gracias a sus nuevas experiencias y conocimientos. Esto permitió mejorar la posición de la astronomía en Suecia, que había estado en declive. Como secretario de la Royal Society of Sciences en Uppsala, cargo que ocupó hasta su muerte, se encargó de actualizar y mantener viva la institución. Su participación en la expedición de Laponia le generó gran fama y respeto ante el gobierno de Suecia. Es indudable que esto jugó a su favor cuando solicitó una donación de los recursos necesarios para construir un observatorio moderno en Uppsala. Con la adquisición de nuevos instrumentos adquiridos en el extranjero, supervisó la construcción de este nuevo observatorio en la calle Svatbäck, donde había estado el de su abuelo. En 1740 fue nombrado director del observatorio astronómico y dos años después se mudó a la edificación, la primera instalación moderna de ese tipo en Suecia. El 25 de abril de 1744 en Uppsala, falleció por tuberculosis Anders Celsius, a la edad de 42 años. Aportes e inventos Comparación de los valores de grados Celsius y grados Fahrenheit. Fuente: 85fce [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] Durante sus viajes por Europa, Celsius había estudiado las numerosas escalas de temperatura de la época, con el propósito de crear una de referencia internacional y hacer una más sencilla que la del físico alemán Daniel Gabriel Fahrenheit. Para ello logró la escala centesimal. El gran aporte de Celsius fue su famosa observación sobre los dos «grados constantes» en un termómetro, fácilmente reproducibles. Aunque antes se había utilizado una escala de 100 grados, él logra establecer la referencia de los puntos de congelación y ebullición del agua. El punto correspondiente a la temperatura 0 °C coincidía con su punto de ebullición del agua al nivel del mar, mientras que la temperatura de 100 °C, equivalía a la temperatura de congelación del agua a nivel del mar, por lo que a un mayor número indicaba más frío. Celsius originalmente llamó centígrado a su escala, el derivado del latín para «cien pasos», pero durante años simplemente se lo denominó termómetro sueco. Llevó una serie de experimentos para justificar su elección. Mostró que el punto de congelación no cambiaba al variar la latitud o la presión y que el punto de ebullición no dependía de la duración del tiempo de ebullición ni del origen del agua. Además aseguró que el punto de ebullición del agua era confiable como un punto fijo solo con una presión barométrica definida, que propuso fuese de 25.3 pulgadas de mercurio. La escala original de Celsius indicaba un descenso de grados cuando el calor aumentaba y un ascenso cuando aumentaba el frío, al contrario de cómo es conocida actualmente. El científico Carl von Linné (conocido como Carlos Linneo) invertiría esta escala tres años más tarde y se adoptaría como la escala estándar usada hoy día. Expedición y otras observaciones Además de inventar la escala de temperatura Celsius, participó en una expedición organizada para medir el arco de un meridiano en Laponia. Esto permitió verificar la teoría de Newton que planteaba el achatamiento de la Tierra en los polos. También en 1740 intento determinar la magnitud de las estrellas en la constelación de Aries, usando un método puramente fotométrico que consistía en filtrar la luz a través de placas de vidrio. Este fue el primer intento de medir la intensidad de la luz de las estrellas con una herramienta que no fuera el ojo humano. Además estudió el momento de los eclipses de las lunas de Júpiter y propuso una teoría para la evolución de las estrellas, al indicar que las estrellas eran planetas como Marte que comenzaron a brillar una vez que se evaporó toda el agua. Se destaca también por ser uno de los primeros en encontrar una correlación entre las desviaciones de la brújula y los cambios en el campo magnético de la Tierra. Observó las variaciones de una aguja de brújula y descubrió que las desviaciones más grandes se correlacionaban con una actividad auroral más fuerte. Obras publicadas Entre sus trabajos destacados se encuentran en 1730 Dissertatio de Nova Methodo Distantiam Solis a Terra Determinandi (Una disertación sobre un nuevo método para determinar la distancia del Sol desde la Tierra) y en 1738 De Observationibus pro Figura Telluris Determinanda in Gallia Habitis, Disquisitio (Disquisición de observaciones hechas en Francia para determinar la forma de la Tierra). En el intermedio de sus dos grandes obras, en el año 1732 en Nuremberg, Celsius publicó una colección de 316 observaciones de la aurora boreal que había realizado durante 16 años con la colaboración de otros astrónomos. Ese mismo año publicó una revista astronómica con Michael Adelbulner, matemático, físico, médico y astrónomo alemán. Se titulaba Commercium litterarium ad astronomiae incrementum inter huius scientiae amatores communi consilio institutum. En ella incluía información sobre futuros fenómenos astronómicos, noticias y reseñas. Se mantuvo durante dos años logrando la publicación de 45 números. En 1733 mientras estuvo en Italia ayudó con sus observaciones a Eustachio Manfredi, quien publicó un libro con parte de sus aportes bajo el título Liber de gnomon meridian Bononiensi (Libre de la sombra de los meridianos de Bolonia). También se esforzó por crear un catálogo de estrellas y para esto escribió Constellatione Tauri 17 (Constelaciones de Tauro) y Constellatione Leonis (Constelaciones de Leo), entre otras obras. Fue en 1742 que describió su termómetro en un documento leído ante la Academia Sueca de Ciencias. William Thomson (1824-1907) fue un físico y matemático británico nacido en Belfast (Irlanda). Conocido también como Lord Kelvin por el título nobiliario concedido por sus contribuciones a la ciencia, es considerado como uno de los estudiosos británicos que más contribuyeron al desarrollo de la física. Thomson ocupó un puesto como catedrático de Filosofía Natural en la Universidad de Glasgow durante casi toda su vida, a pesar de las continuas ofertas de trabajo que le llegaron desde otras instituciones educativas de más renombre. Desde ese puesto, el científico dio un impulso decisivo a los estudios experimentales, entonces poco apreciados. William Thomson, Lord Kelvin – Fuente: «Photo by Messrs. Dickinson, London, New Bond Street» (according to http://www.sil.si.edu/DigitalCollections/hst/scientificidentity/fullsize/SIL14-T002-07a.jpg) [Public domain] Entre sus logros principales destaca el establecimiento de una escala de calor absoluta que lleva su nombre: la escala Kelvin. Además, publicó algunos estudios sobre los sistemas de unidades de medida y patentó aparatos de medición como el galvanómetro. Igualmente, ayudó a perfeccionar las transmisiones mediante cables submarinos. Todos estos trabajos le valieron la concesión del título de Barón Kelvin. Thomson se convirtió, además, en el primer científico en formar parte de la Cámara de los Lores. Su fallecimiento se produjo en diciembre de 1907 y fue enterrado junto a Isaac Newton, en la Abadía de Westminster. Índice [Ocultar] 1 Biografía o 1.1 Estudios o 1.2 Catedrático en Glasgow o 1.3 Vida privada o 1.4 Últimos años o 1.5 Fallecimiento 2 Aportes científicos e inventos o 2.1 El cero absoluto o 2.2 Teoría dinámica del calor o 2.3 Unidades de medida o 2.4 Estimación antigüedad de la Tierra o 2.5 Telegrafía y cable submarino o 2.6 Galvanómetro o 2.7 Segundo intento cable o 2.8 Tercer proyecto o 2.9 Otros inventos y contribuciones 3 Obras 4 Referencias Biografía William Thomson, conocido también como Lord Kelvin, vino al mundo el 26 de junio de 1824 en Belfast, Irlanda. El futuro científico quedó huérfano de madre cuando solo contaba con seis años. Su padre, James Thomson, fue profesor de matemáticas y desde muy temprano inculcó a su hijo el interés por la materia. Según los biógrafos, la relación entre William y su progenitor era muy cercana y estaba marcada por el carácter dominante del padre. Estudios A la edad de 10 años, William comenzó sus estudios en la Universidad de Glasgow, donde su padre impartía clases. Allí comenzó a destacar por sus conocimientos matemáticos y logró ganar varios premios académicos. La familia se trasladó a Cambridge en 1841 y Thomson ingresó en la Universidad de la localidad para estudiar ciencias hasta su graduación en 1845. Una vez finalizada esa etapa en sus estudios, Thomson residió un año en París. En la capital francesa, Thomson comenzó a trabajar en el laboratorio del físico y químico Henri-Victor Regnault. Su intención era adquirir experiencia en darle un uso práctico a sus conocimientos teóricos. Catedrático en Glasgow La influencia de su padre fue decisiva para que, en 1846, William Thomson lograra la cátedra de Filosofía Natural de la Universidad de Glasgow. El puesto había quedado vacante y James puso en marcha una campaña para que su hijo fuera el elegido para ocuparla. De esta forma, con solo 22 años, el científico fue escogido por unanimidad como catedrático. Thomson conservó la cátedra durante toda su carrera a pesar de las ofertas que le llegaron desde la Universidad de Cambridge cuando su prestigio creció. En un primer momento, el futuro Lord Kelvin no encontró una buena acogida a sus clases. En esa época, los estudios experimentales no estaban demasiado bien vistos en Gran Bretaña y la falta de alumnos estuvo a punto de provocar que las clases no llegaran a impartirse. Sin embargo, uno de los méritos de Thomson fue cambiar esa consideración. Sus descubrimientos y su buen hacer provocaron que sus enseñanzas adquirieran un gran prestigio y que, durante 50 años, su clase se convirtiera en inspiración para los científicos del país. Vida privada William Thomson se casó en 1852 con Margaret Crum, su amor de juventud. La salud de la joven empezó a empeorar ya durante la luna de miel y no mejoró durante los 17 años que duró el matrimonio. Cuatro años después de que Margaret Crum falleciera, Thomson volvió a contraer matrimonio. Su segunda esposa fue Frances Blandy. Últimos años William Thomson recibió el título de caballero en 1866, después de que participara en la instalación del primer cable de comunicaciones submarino. Más adelante, en 1892, obtuvo el título de barón y comenzó a utilizar el nombre de otra rama de su familia, los Kelvin de Largs. Por ese motivo, ha pasado a la posteridad como Lord Kelvin. Lord Kelvin rechazó en tres ocasiones la oferta de la Universidad de Cambridge de ocupar la cátedra de física. La primera vez fue en 1871, mientras que la última se produjo en 1884. Su intención siempre fue acabar su carrera en Glasgow. El científico tuvo una participación destacada en la Exposición Internacional de Electricidad que tuvo lugar en París en 1881. Durante el evento, mostró algunos de sus inventos, incluido el galvanómetro. Además, fue uno de los ponentes en un congreso que trató de crear un sistema de unidades de medida para la electricidad común en todo el mundo. A comienzos de la década de los 90, Thomson fue elegido para ocupar la presidencia de la Royal Society. En 1860, recibió la Gran Cruz de la orden de la Reina Victoria por motivo de sus bodas de oro con la cátedra de la Universidad de Glasgow. Ya en 1899, a la edad de 75 años, Lord Kelvin abandonó la cátedra, aunque continuó asistiendo a las clases como oyente. Fallecimiento Un accidente producido en una pista de hielo dejó a Thomson secuelas en su pierna, lo que afectó a su movilidad y limitó su trabajo. A partir de ese momento, el científico pasó la mayor parte de su tiempo colaborando con su comunidad religiosa. William Thomson murió el 17 de diciembre de 1907, en Netherhall, Escocia. Su tumba está situada junto a la de Isaac Newton, en la Abadía de Westminster. Aportes científicos e inventos El campo científico en el que más se centró William Thomson fue la física. Entre sus descubrimientos más importantes se encuentran sus trabajos sobre la termodinámica, que llevaron al establecimiento del cero absoluto. Por otra parte, su inclinación por la ciencia experimental hizo que participara en la colocación del primer cable submarino dedicado a las comunicaciones. El cero absoluto Uno de los encuentros fundamentales en la carrera científica de Thomson tuvo lugar en 1847. Ese año, durante una reunión científica desarrollada en Oxford, conoció a James Prescott Joule, un estudioso francés que llevaba años experimentando con el calor como fuente de energía. Las ideas de Joule no habían encontrado demasiado apoyo entre sus colegas hasta que Thomson empezó a tomarlas en consideración. Así, el científico británico recogió algunas de las teorías de Joule y creó una escala termodinámica para medir la temperatura. Esta escala tenía un carácter absoluto, por lo que era independendiente de los aparatos y las sustancias usados para medirla. El descubrimiento recibió el nombre de su autor: la escala de Kelvin. Los cálculos de Thomson le llevaron a calcular lo que denominó cero absoluto o cero grados en la escala de Kelvin. La temperatura en cuestión son los -273,15º Celsius o los 459,67º Fahrenheit. A diferencia de estas dos últimas escalas, la de Kelvin es utilizada casi exclusivamente en el ámbito de la ciencia. Teoría dinámica del calor Lord Kelvin continuó con sus estudios sobre termodinámica durante los años siguientes. En 1851 presentó ante la Royal Society de Edimburgo un ensayo denominado Teoría dinámica del calor, en el que aparecía el principio de disipación de la energía, una de las bases de la segunda ley de la termodinámica. Unidades de medida Otro de los campos en el que Thomson mostró gran interés fue en de los sistemas de unidades de medida. Sus primeras aportaciones a este asunto se produjeron en 1851, cuando reformó las hipótesis existentes sobre las unidades de Gauss en el electromagnetismo. Diez años más tarde, Lord Kelvin formó parte de un comité para unificar las unidades de medida relacionadas con la electricidad. Estimación antigüedad de la Tierra No todas las investigaciones realizadas por Thomson acabaron proporcionando buenos resultados. Es el caso, por ejemplo, de su intento de calcular la antigüedad de la Tierra. Parte de su error se debió a su condición de seguidor ferviente del cristianismo. Como creyente, Lord Kelvin era partidario del creacionismo y esto se dejó notar en sus estudios sobre la edad del planeta. No obstante, Thomson no se limitó a citar la Biblia, sino que utilizó la ciencia para intentar demostrar su veracidad. En este caso, el científico mantenía que las leyes de la termodinámica permitían afirmar que la Tierra había sido un cuerpo incandescente millones de años atrás. Thomson pensaba que los cálculos de Darwin sobre cuando la Tierra había empezado a ser habitable no eran exactos. Para Lord Kelvin, contrario a la teoría de la evolución, el planeta era mucho más joven, lo que haría imposible que se pudiera haber desarrollado la evolución de las especies. Finalmente, sus trabajos, basados en la temperatura, concluyeron que la Tierra tenía una antigüedad de entre 24 y 100 millones de años, muy lejos de los más de 4500 millones de años estimados actualmente. Telegrafía y cable submarino Como se ha señalado, Lord Kelvin mostró desde el inicio de su carrera una gran inclinación hacia la aplicación práctica de los descubrimientos científicos. Uno de los campos en los que intentó llevar a la práctica algunas de sus investigaciones fue en el de la telegrafía. Su primer trabajo sobre el tema se publicó en 1855 y, al año siguiente, pasó a formar parte de la directiva de The Atlantic Telegraph Co, una empresa dedicada a ese asunto y que tenía el proyecto de colocar el primer cable telegráfico que cruzara el océano entre América y Europa. Lord Kelvin no tuvo demasiada participación en este primer intento de instalar el cable, pero sí embarcó en la expedición que partió en 1857 para colocarlo. El proyecto acabó en fracaso después de haber tendido más de 300 millas náuticas del mismo. Galvanómetro A pesar del fracaso, Thomson continuó trabajando en el tema cuando regresó de la expedición. Su investigación se centró en mejorar los instrumentos que se empleaban en el cable, sobre todo en desarrollar un receptor con más sensibilidad para detectar las señales que emitían los extremos del cable. El resultado fue el galvanómetro de espejo, que amplificaba la señal para que esos extremos estuvieran siempre localizados. Aparte del galvanómetro, Thomson también realizó experimentos para asegurarse de que el cobre utilizado como conductor en el cable fuera de la máxima calidad. Segundo intento cable El segundo intento de colocar el cable submarino se realizó durante el verano de 1858. Thomson volvió a formar parte de la expedición y embarcó en el barco británico Agamenón. En esta ocasión, el científico fue designado como jefe del laboratorio de pruebas. A comienzos de agosto del mismo año, el cable estuvo totalmente colocado a lo largo del océano. Tras esto, comenzaron a probar que los telegramas llegaban de un continente al otro con éxito. Aunque las primeras pruebas fueron positivas, en septiembre la señal comenzó a fallar. En octubre, los telegramas dejaron de llegar. Tercer proyecto Seis años después de que la señal se perdiera completamente, Thomson participó en un nuevo intento de conectar telegráficamente Europa y América. El nuevo proyecto se inició en 1864, aunque no fue hasta el verano del año siguiente cuando la expedición partió con el objetivo de tender un nuevo cable. Sin embargo, cuando ya se habían colocado casi 1200 millas, el cable se rompió y la expedición debió aplazarse un año más. Ya en 1866, con Thomson de nuevo entre los componentes de la expedición, el objetivo pudo ser cumplido. El interés de Thomson en este tema no se quedó en su participación en esas expediciones. Ya en 1865, se había asociado con un ingeniero para crear diversos proyectos para establecer nuevos cables submarinos, así como para explotar las patentes de los inventos del científico. Entre sus éxitos se encontró la unión telegráfica entre Brest, en Francia, y las isla de Saint Pierre, próxima a Terranova. Otros inventos y contribuciones Los trabajos de Thomson con el cable submarino tuvieron mucho que ver con el gran interés que el científico siempre había mostrado por el mar. En 1870, adquirió su propio yate, que utilizó tanto como segunda residencia como para realizar diversos experimentos. Estos llevaron a que desarrollara inventos como una nueva clase de compás o varios aparatos de sondeo. Además de lo anterior, Thomson participó como jurado en varios congresos en el que se presentaban inventos. Igualmente, escribió los informes para conceder algunos de esos premios, incluido el concedido a Alexander G. Bell y su teléfono Vamos a ver unos ejemplos de transmisión de calor Ejemplo 1 Placa solar El calor llega desde el Sol hasta la placa metálica por radiación. El metal de la placa emite radiación en el infrarrojo . El calor se transmite al líquido que está en contacto con la placa por conducción. En el líquido se establecen corrientes covectivas que lo mezclan y uniformizan el calor. El agua caliente sube y la fría baja. El agua más caliente sube al depósito superior y de la parte inferior de este depósito baja el agua más fría que entra por la parte de abajo de la placa Con esta sencilla placa, y dependiendo de la radiación solar, se alcanzan temperaturas muy altas. Probablemente hayas visto estas placas en los tejados de algunas casas. Busca en la red "placas solares" Ejemplo 2 Recipiente metálico con agua al fuego Las llamas (o una plancha eléctrica) calientan el metal porque los gases de combustión están en contacto con el fondo y le transmiten el calor por conducción (el metal se dilata y sus partículas vibran más). El metal transmite el calor al agua del fondo del recipiente por conducción. El agua caliente del fondo asciende, originando corrientes convectivas (propagación por convección) y se mezcla con el agua fría. Las paredes de los recipientes calientes emiten radiación en el infrarrojo a los alrededores. Ejemplo 3 Cocina vitrocerámica En las cocinas vitrocerámicas la plancha de la cocina está fría y sólo sirve de soporte a la base del recipiente. En el fondo del recipiente se originan corrientes eléctricas inducidas por un campo magnético variable. La energía eléctrica pasa del interior de la cocina en forma de onda electromagnéticas (ondas originadas en un generador de campo magnético variable) hasta el fondo de la olla. Las ondas no interfieren con la plancha, pero si con el fondo del recipiente en el que se origina una corriente eléctrica que genera calor. Del fondo del recipiente pasa al líquido que está en contacto con él por conducción. El calor circula dentro del líquido por convección y el fondo y las paredes radian en el infrarrojo. Características de cada modo de transmisión CONDUCCIÓN.- La conducción es el transporte de calor a través de una sustancia y tiene lugar cuando se ponen en contacto dos objetos a diferentes temperaturas. El calor fluye desde el objeto que está a mayor temperatura hasta el que la tiene menor. La conducción continúa hasta que los dos objetos alcanzan a la misma temperatura (equilibrio térmico). Podemos explicarlo si tenemos en cuenta las "colisiones de las moléculas". En la superficie de contacto de los dos objetos las moléculas del objeto que tiene mayor temperatura, que se mueven más deprisa, colisionan con las del objeto que está a menor temperatura, que se mueven más despacio. A medida que colisionan, las moléculas rápidas ceden parte de su energía a las más lentas. Estas a su vez colisionan con otras moléculas contiguas. Este proceso continúa hasta que la energía se extiende a todas las moléculas del objeto que estaba inicialmente a menor temperatura. Finalmente alcanzan todas la misma energía cinética y en consecuencia la misma temperatura. Algunas sustancias conducen el calor mejor que otras. Los sólidos son mejores conductores que los líquidos y éstos mejor que los gases. Los metales son muy buenos conductores del calor, mientras que el aire es un mal conductor. CONVECCIÓN.- La convección tiene lugar cuando áreas de fluido caliente (de menor densidad) ascienden hacia las regiones de fluido frío. Cuando ocurre esto, el fluido frío (de mayor densidad) desciende y ocupa el lugar del fluido caliente que ascendió. Este ciclo da lugar a una continua circulación (corrientes convectivas) del calor hacia las regiones frías. En los líquidos y en los gases la convección es la forma más eficiente de transferir calor. En el verano, en una carretera recalentada, se puede ver como asciende de ella el aire caliente formando una columnas oscilantes. También se ve a veces como asciende el aire desde un radiador (el aire caliente sube y el frío baja). En este gif animado ves como un mechero calienta el aire, éste asciende en una corriente convectiva y hace girar la espiral de papel. Hemos usado un agitador del calorímetro sujeto por una pinza y en él apoyamos un dedal en el que pegamos la espiral de papel. El calor calienta el aire y el papel y además de hacer girar la espiral la alarga y llega a tocar la pinza lo que le impide seguir girando. RADIACIÓN.- Tanto la conducción como la convección requieren la presencia de materia para transferir calor. La radiación es un método de transferencia de calor que no precisa de contacto entre la fuente de calor y el receptor. No se produce ningún intercambio de masa y no se necesita ningún medio material para que se transmita. Por radiación nos llega toda la energía del Sol. Al llegar a la Tierra empieza un complicado ciclo de transformaciones: la captan las plantas y luego la consumimos nosotros, el agua se evapora, el aire se mueve.... La energía radiante del Sol se transmite a través del espacio vacío en forma de radiación que viaja a la velocidad de la luz . Entre las diferentes ondas que la componen hay radiación visible, ultravioleta, infrarroja etc. La ultravioleta es tan energética que puede ionizar la materia, pero la radiación infrarroja interfiere con los electrones de los átomos promocionándolos a un nivel superior y produce la agitación de los átomos y de las moléculas que se traduce en calor. En los hornos microondas la energía generada para que vibren las moléculas de la sustancia que se calienta la transmiten ondas con una frecuencia inferior a las del infrarrojo. Ver tipos de radiaciones La radiación se produce cuando los electrones situados en niveles de energía altos caen a niveles de energía más bajos. La diferencia de energía entre estos niveles se emite en forma radiación electromagnética. Cuando esta energía es absorbida por los átomos de una sustancia los electrones de dichos átomos "salten" a niveles de energía superiores. Todos los objetos absorben y emiten radiación. Este "applet" de java muestra como un átomo absorbe y emite radiación. Cuando la absorción de energía está equilibrada con la emisión, la temperatura del objeto permanece constante. Si la energía absorbida es mayor que la emitida la temperatura del objeto aumenta, y si ocurre lo contrario la temperatura disminuye. La energía total radiada por un cuerpo caliente es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura expresada como temperatura absoluta. E=cte· T4 Un cuerpo negro se define como aquel que absorbe todo el calor que cae sobre él. Un cuerpo a una temperatura dada emite más con su superficie ennegrecida. En esta página puedes ampliar tus conocimientos sobre la radiación infrarroja. 1 Fuego. 2 El Sol. 3 Gasolina. 4 Diesel 5 Electricidad. 6 Volcanes. 7 Energía nuclear. 8 Etanol 9 Biodiesel. 10 Las resistencias eléctricas. Ejercicio del área de la corona circular Hallar el área de una corona circular de radio mayor R = 4 cm y radio menor r = 2 cm. Aplicando la fórmula obtenemos que: Se obtiene que el área de esta figura es de 37,70 cm2. Ejercicio del perímetro de la corona circular Hallar el perímetro de una corona circular de radio mayor R = 4 cm y radio menor r = 2 cm. Aplicamos la fórmula del perímetro, que obtiene la suma del perímetro exterior más el interior: En este caso, el valor del perímetro coincide con el valor del ejemplo anterior, y son 37,70 cm. Cambian las unidades, puesto que el área tiene las unidades al cuadrado (cm2) y el perímetro son cm El área del sector circular es igual a pi por el radio al cuadrado y por el número de grados, dividido por 360. Ejercicio Hallar el área del sector circular cuya cuerda es el lado del cuadrado inscrito, siendo 4 cm el radio de la circunferencia. Similaridades y diferencias Tanto los histogramas como los gráficos de barra tienen barras de diferentes altursa. Los histogramas difieren en apariencia: las barras se encuentran una al lado de la otra sin espacios y la altura de las barras siguen una curva como una colina. Las barras en los gráficos de barras están separadas y sus alturas pueden variar como vidrio irregular. La principal diferencia entre un histograma y una gráfica de barras es que el histograma tiene una frecuencia de intervalos mientras que la gráfica de barras tiene categorías. ... Permite obtener datos como tendencias, frecuencias y valores absolutos.