Lección de transferencia de calor para niños: definición y ejemplos

Publicado el 4 noviembre, 2020

La ciencia del frío y el calor

El calor es una de las cosas más interesantes que estudian los científicos. En realidad, “frío” es simplemente la ausencia de calor. Pero, ¿qué significa realmente tener calor o frío? ¿Cómo se transfiere el calor de un objeto a otro? En esta lección, hablaremos sobre cómo funciona el calor y las diferentes formas en que se puede mover.

Antes de que podamos entender el calor, necesitará saber qué es un átomo. ¿Sabías que todo está hecho de diminutas partículas que llamamos átomos? ¡Está! Cuando algo está caliente, sus átomos tienen más energía y tienden a moverse más rápido. El calor es la transferencia de esta energía y siempre se mueve en la dirección del calor al frío.

Tipos de transferencia de calor

Si el calor proviene de la energía de las partículas en movimiento, ¿cómo se transfiere el calor de una cosa a otra? Hay tres formas diferentes en las que el calor puede moverse de un lugar a otro: radiación , convección y conducción .


Tres tipos de transferencia de calor en un hervidor.
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Radiación

La primera forma en que se transfiere el calor es probablemente la que mejor conoce. Cuando un objeto está caliente, emite parte de su energía térmica en forma de ondas electromagnéticas. Piense en el calor que proviene del sol: se emite como ondas de luz que viajan hasta la Tierra y luego le transmiten esa energía. Las ondas de luz hacen vibrar los átomos dentro de ti, y cuando esos átomos comienzan a moverse, te calientas. Algo similar sucede cuando caminas afuera en un día frío, pero esta vez, eres tú quien emite el calor. La próxima vez que alguien mencione una ola de calor, puede decirle que probablemente se refiera a una “onda electromagnética de energía térmica”.

Conducción

La conducción es una forma en que el calor se transfiere dentro de un objeto o entre dos objetos que se tocan. Por ejemplo, si coloca un extremo de una varilla de metal en el fuego, ese extremo se calentará inmediatamente. Algún tiempo después, el otro extremo fuera del fuego también comenzará a calentarse. El movimiento del calor hacia abajo de la varilla se llama conducción. La energía se transfiere a través de las colisiones de los átomos dentro de la barra, y los átomos que se mueven más rápido en el fuego eventualmente cambian su energía por la barra a los átomos que se mueven más lentamente (más fríos) en el otro extremo.

Convección

La convección es la tercera forma en que se puede transferir el calor. Es posible que haya escuchado la frase “sube el aire caliente”, y esa es una gran descripción de la forma en que el calor se transfiere por convección. La convección a menudo se denomina “transferencia masiva de materia”. Es una forma de que el calor se mueva simplemente moviendo los átomos calientes a un nuevo lugar. Cuando enciende el horno en su casa, funciona moviendo partículas de aire caliente a través de las rejillas de ventilación y hacia las habitaciones. ¡Esto es convección en su máxima expresión!


El sol
irradia calor; un respiradero entrega calor por
convección ; una varilla de metal calentada proporciona calor por
conducción
nulo

Absorción de calor

En un día muy soleado, es posible que haya notado que el asfalto y el metal pueden calentarse mucho, pero el césped se mantiene fresco y agradable. ¿Te has preguntado alguna vez por qué? La razón es que diferentes materiales absorben calor a diferentes velocidades. Generalmente, los colores oscuros absorben el calor mucho más rápidamente que los colores claros. ¿Has notado que en un día de verano te calientas más rápido con una camiseta negra que con una blanca? Los objetos que absorben el calor de manera eficaz también tienden a irradiar calor con mayor facilidad. Esta es la razón por la que el metal no solo se calienta rápidamente, sino que también se enfría rápidamente.

Resumen de la lección

El calor proviene de la energía de átomos diminutos en movimiento. Hay tres formas diferentes de transmitir la energía térmica a otros átomos: radiación , convección y conducción . Algunos materiales se calientan más rápido porque absorben bien el calor; también suelen irradiar calor rápidamente.

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