Calor: Energía en Tránsito

1. Idea central

• El calor no es algo que un cuerpo posee o guarda.
• Es energía en tránsito que pasa de un cuerpo a otro solo por diferencia de temperatura.
• Siempre va del cuerpo más caliente al más frío.

2. Temperatura no es lo mismo que calor

• Temperatura: indica qué tan rápido se mueven en promedio las partículas (átomos y moléculas) de un cuerpo. Se mide en $°C$, $K$ o $°F$.
• Calor ($Q$): es la energía que pasa de un cuerpo a otro por tener distinta temperatura. Se mide en $J$.
• Equilibrio térmico: estado final cuando dos cuerpos en contacto llegan a la misma temperatura. Ya no hay paso neto de calor.
• Analogía para recordar: dos baldes con agua a distinto nivel conectados por una manguera. El nivel es la temperatura, el agua que fluye es el calor. El flujo se detiene cuando los niveles se igualan.

3. ¿Hacia dónde fluye el calor?

• Regla de oro: el calor fluye de forma espontánea desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el de menor temperatura.
• Ejemplos clave:
  • Cuchara fría en sopa caliente se calienta: la sopa entrega calor a la cuchara.
  • Mano que sostiene hielo siente frío: tu mano entrega calor al hielo.
  • El frío no viaja: sentir frío significa que tu cuerpo está perdiendo calor.

4. ¿Cómo se mide el calor?

• Como es energía, usa sus mismas unidades:
  • En ciencia: joule ($J$).
  • En cocina y nutrición: caloría ($cal$). Es el calor necesario para subir $1 °C$ la temperatura de $1 \text{ g}$ de agua.
• Equivalencias que debes memorizar:
  • $1 \text{ cal} = 4.186 \text{ J}$

5. Calor sensible: el que cambia la temperatura

• Calor sensible: calor que cambia la temperatura sin cambiar el estado. No derrite ni hace hervir, solo calienta o enfría.
• Variables de la fórmula:
  • Masa ($m$): cantidad de materia. Se mide en $kg$.
  • Calor específico ($c$): propio de cada sustancia. Indica cuánta energía cuesta subir $1 °C$ a $1 \text{ kg}$. Se mide en .

6. Ejemplo modelo

• Problema: ¿Cuánto calor hay que entregar a $0.5 \text{ kg}$ de agua para pasar de $20 °C$ a $80 °C$? Usa $c = 4186 \text{ J}/(kg \cdot °C)$.

7. Para el examen: lo esencial

• $Q$ es tránsito, no posesión.
• Flujo: caliente a frío hasta equilibrio térmico.
• Unidades: $J$ y $cal$, con $1 \text{ cal} = 4.186 \text{ J}$.
• Usa $Q=m\cdot c\cdot \mathrm{\Delta }$ solo si hay cambio de temperatura.