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CALOR Y CALORIMETRÍA

Calor: 

Es la Energía Térmica que se transfiere de un objeto a otro cuando entran en contacto mutuo, debido a una diferencia de temperaturas entre ellos.

La dirección de la transferencia de la Energía Térmica es siempre desde la sustancia de mayor temperatura hacia la de menor temperatura (o sea desde la más caliente a la más fría).

Cuando fluye calor entre dos objetos o sustancias que se encuentran unidas; se dice que están en CONTACTO TÉRMICO.

OBSERVACIÓN: Es común, pero erróneo, pensar que la materia contiene calor. La materia contiene energía en diversas formas (Energía Interna), pero no contiene calor. 

Cuando dos objetos se encuentran en contacto térmico, la temperatura del más caliente disminuye y la del más frío aumenta, hasta llegar ambos a la misma temperatura, es decir, quedan en EQUILIBRIO TÉRMICO.

Al disminuir la temperatura de un cuerpo, la energía de sus moléculas también disminuye, y viceversa, si la temperatura aumenta, su Energía Interna también. El calor por lo tanto, antes de ser emitido es Energía Interna y después al ser transferido vuelve a ser Energía Interna.

Expresado en forma de ecuación, queda:

Q = calor transferido

∆E = cambio de energía interna

Como todo cambio ∆E es igual a la diferencia entre un estado final (E2) y uno inicial (E1), quedando:

1.1 UNIDADES DE MEDIDA DEL CALOR

Siendo el calor una forma de energía, deben de medirse en las mismas unidades que ésta: joules, ergios, libras*pie ó Btu. Su relación de conversión es:

Sin embargo, en la práctica se manejan otras unidades más adecuadas:

1 .1.1 CALORÍA (c)

Es la cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1°C. La relación entre calorías y joules es de:

Existe también la Kilocaloría, o sea 1000 calorías (cantidad de calor necesaria para elevar en 1°C la temperatura de 1 Kg de agua). La Kilocaloría es la unidad en la que se mide el contenido energético de los alimentos y en la práctica se la llama usualmente Caloría, o Gran Caloría (con "C" mayúscula), para diferenciarla de la verdadera caloría (con "c" minúscula) llamada también pequeña caloría.

1.2 CALOR ESPECÍFICO 

Es la cantidad de calor que es necesario suministrarle a la unidad de masa de una sustancia para elevar su temperatura en 1°C.

Cada sustancia tiene su propio valor de calor específico, por lo que cada uno requerirá distintas cantidades de calor para hacer que una misma cantidad de masa eleve su temperatura en 1°C.

Para comprender esta definición, el significado del calor específico, se lo puede considerar como la "inercia térmica", recordando que el término de inercia se usa en la mecánica para denotar la resistencia que opone un objeto a los cambios en su estado de movimiento. De igual modo, el calor específico representa la inercia térmica porque denota la resistencia que opone una sustancia a los cambios de temperatura:

FÓRMULA DEL CALOR ESPECÍFICO.

La cantidad de calor Q que es necesario darle a una masa m de una sustancia para elevar su temperatura de T1 a T2 esta dada por la fórmula:

De donde "ç" representa la constante de calor específico de la sustancia. Este valor es propio de cada material y se mide en: cal/(g*°C).

1.3 PROPAGACIÓN DEL CALOR

TERMOTERAPIA:

Definición:es la aplicación del calor o el frío como agentes terapéuticos.

I.1 -Mecanismos de transferencia de energía térmica.

•Radiación:

Es la transmisión del calor (energía en forma de ondas electromagnéticas) a través del vacío. Ej Calor Infrarrojo. (15,16)

•Conducción:

Es un mecanismo de intercambio de energía térmica entre dos superficies en contacto. Se produce entre dos áreas de diferentes temperaturas, por colisión molecular directa y por desplazamiento de electrones libres. La energía térmica pasa de lugares de mayor temperatura a lugares de menor temperatura. Los tejidos del cuerpo humano presentan, en general, una baja conductividad térmica, se comportan como aislantes. Los tejidos con gran contenido de agua (músculos, sangre) presentan una mayor conductividad. Si se interpone aire entre un agente termo terapia y la piel, será difícil la transmisión del calor. Ejemplos. Agentes termo terapéuticos sólidos (Arena, envolturas secas, almohadillas, mantas eléctricas, objetos metálicos calientes, bolsas de agua caliente, hot packs, etc), y semilíquidos (peloides, parafina y parafango). (15,16)

•Convección:

Consiste en la transferencia de calor que tiene lugar en un líquido (agua, sangre,etc). Aunque en los líquidos y gases una parte del calor se transfiere por conducción, una mayor cantidad hace por convección. En el cuerpo humano se produce transporte de calor desde la profundidad hacia la superficie corporal, por conducción y por convección. El mecanismo convectivo, en el que desempeña un papel fundamental la circulación sanguínea, actúa a modo de radiación y es la causa principal de que a corta distancia de la piel la temperatura central sea prácticamente uniforme. Ejemplos. Aplicaciones hidroterapéuticas calientes, baños de vapor y sauna. (15,16)