Teoría del Fuego – Clase 1: Física del fuego y transmisión del calor

Conceptos fundamentales sobre el fuego y sus elementos

• Temperatura y calor. Fuentes de calor.
• Propagación del calor.
• Teoria del fuego.
• Elementos que componen el fuego.
• Tipos de combustión.
• Clases de fuego.
• Explosión, deflagración, detonación. Efec BLEVE.
• ACA" deflagracon, enelfuego ACTO

Reacciones exotérmicas y endotérmicas

11 .- Exotérmica Definición: Una reacción exotérmica libera energía (generalmente en forma de calor) hacia el entorno. Energía interna: Disminuye la energía interna del sistema, porque se está liberando energía. Ejemplo: La combustion de la madera. Se libera calor y luz. 2 .- Endotérmica Definición: Una reacción endotérmica absorbe energía del entorno. Energía interna: Aumenta, porque el sistema necesita energía para que ocurra la reacción. Ejemplo: La fotosíntesis. Las plantas absorben energía solar para convertir CO2 y agua en glucosa.3/2/21

Energía térmica y temperatura

ENERGÍA TÉRMICA o CALORÍFICA TEMPERATURA CALOR V P. Intensiva Extensiva No depende de la cantidad de materia, solo depende de la de ese cuerpo. Porqué depende de velocidad, la masa, número y tipo ENERGÍA TÉRMICA o CALORÍFICA QUÉ ES? La energía térmica es parte de la energía interna de un cuerpo u objeto debida al movimiento (Ec) de las partículas dentro del cuerpo/objeto. Es decir, es la energía total debida al movimiento molecular. CÓMO SE MANIFIESTA? En forma de CALOR cuando dos cuerpos que están a diferente temperatura se ponen en contacto. CÓMO SE MIDE? La TEMPERATURA es una medida de le E. térmica media de los > TERMÓMETRO/ESCALAS TERMOMÉTRICAS. CÓMO INCREMENTA/DISMINUYE? Por TRANSFERENCIA DE ENERGÍA en forma de CALOR o TRABAJO. temperatura calor Energia termica . Energia térmica Foco caliente Foco frio 23/2/21

ENERGÍA TÉRMICA o CALORÍFICA Velocidad baja ACA'1500 de le en. Velocidad media Velocidad alta Temperatura baja Temperatura media Temperatura alta EL VALOR MEDIO de la energía termica de las partículas que forman un cuerpo está relacionada con la TEMPERATURA de un objeto. TEMPERATURA > EC > > E.TÉRMICA media ATEMPERATURA > TEC > E.TÉRMICA media TEMPERATURA QUÉ ES? - es una MAGNITUD -> es medible. - PROPIEDAD FÍSICA INTENSIVA. - se le define como una escala para medir la energía cinética (energía térmica) PROMEDIO de los átomos o moléculas en un cuerpo. TEMPERATURA > VEC E.TÉRMICA media ATEMPERATURA > NEC > 1 E.TÉRMICA media No depende ni del tamaño ni del número de partículas que contiene el cuerpo/objeto. - NO ES UNA ENERGÍA SINO UNA MEDIDA DE ELLA. Es la expresion cuantitativa del estado térmico. 33/2/21

Propiedades termométricas y escalas de temperatura

TEMPERATURA CÓMO SE MIDE ?? PROPIEDADES TERMOMÉTRICAS -> son aquellas que varian con la temperatura en el mismo sentido. - Volumen - longitud "C "F 45 120 40 100 30 80 20 60 10 40 0 20 -10 0 -20 -20 -- 30 -40 -- 40 ESCALAS TERMOMÉTRICAS TEMPERATURA - TERMÓMETROS mercurio de alcohol POR DILATACIÓN DE LÍQUIDOS i de alcohol de tolueno i de pentano para medir T muy bajas TERMÓMETROS de Helio ( <200 ℃) DE GAS (vol. cte) (-250 ℃ a 1000 ℃) de Hidrógeno ( 200-300 ℃) ACA de Nitrógeno ( >300 ℃) TERMOPAR > cambios en FEM > para medir ALTAS T o GRANDES DIF de T. TERMISTOR > cambios en RESISTENCIA ELÉCTRICA. PIRÓMETRO ** libro ADAMS > miden RADIACIÓN TÉRMICA o energía radiante 4 - resistencia eléctrica. 4 FAR3/2/21

TEMPERATURA - ESCALAS DE TEMPERATURA - La escala termométricas se definen estableciendo una relación entre la magnitud termométrica elegida y la temperatura. - se eligen dos puntos fijos o TEMPERATURAS DE REFERENCIA como base de la escala. Estos puntos de referencia coinciden con fenómenos que se producen a una temperatura fija en condiciones normales. Ej. Pto de fusión y ebullición del agua. - el intervalo de separación entre estas dos temperaturas de referencia se denomia INTERVALO FUNDAMENTAL > se divide en partes iguales: GRADOS. ebullición del agua 100 ℃ - 212 ºF 80 ℃ 176 °F 60 ℃ 140 °F 100 °℃ 180 ºF 40 ℃ 104 °F 20 ℃ 68 ºF fusión del hielo 0 ℃ - 32 ºF - 20 ℃ - - 4 ºF - 40 ℃ - 40 ºF Escala Celsius Escala Fahrenheit

TEMPERATURA - ESCALAS DE TEMPERATURA ESCALA SÍMBOLO PTO FUSIÓN PTO. EBULL. INTERVALO HIELO AGUA TAL 10FUNDAMEN 0 ABSOLUTO Centígrada o Celsius 0℃ 100℃ 100 -273.15 ℃ ESCALAS ABSOLUTAS Kelvin OK 273 °K 373 °K 100 0 °K Rankine Ra 491 °Ra 671 °Ra 180 0 °Ra Fahrenheit ºF 32 ºF 212 ºF 180 -456 °F Reamur OR 0 °R 80 °R 80 -218 °R . - 273,15 Cº A El cero absoluto es la temperatura más baja posible. A esta temperatura el nivel de energía interna del sistema es el más bajo posible, por lo que las partículas, según la mecánica clásica, carecen de movimiento. 53/2/21

TEMPERATURA - ESCALAS DE TEMPERATURA 373.15 100 212 273.15 O 0 -273.15 -459.67 Kelvin (K) Celsius (℃) Fahrenheit (*F) °K - 273 ºF -32 OR (+20) 100 100 180 80 °K - 273 OF -32 OR 5 5 9 4 Fórmulas de conversión de grados Fahrenheit Conversión de Fórmula Fahrenheit Celsius ºC=(ºF -32) / 1.8 Celsius Fahrenheit ºF = C - 1.8 +32 Fahrenheit kelvin K = (ºF + 459.67)/1.8 kelvin Fahrenheit ºF = K - 1.8 - 459.67 Fahrenheit Rankine °Ra = ºF + 459.67 Rankine Fahrenheit ºF = ºRa - 459.67 Fahrenheit Réaumur Ré = ("F -32) / 2.25 Réaumur Fahrenheit ºF = "Ré · 2.25 + 32

Calor: definición y propiedades

QUÉ ES? Es un tipo de ENERGÍA que tienen los cuerpos pero que solo se manifiesta cuando pasa de un cuerpo a otro -> El calor es la TRANSFERENCIA DE E. TÉRMICA de desde un cuerpo que se encuentra a mayor temperatura hasta otro de menor temperatura. CALOR ORMAN ACA BRRRRR BRRRRR transferencia de E.TÉRMICA 63/2/21

CALOR QUÉ ES? INTERCAMBIO DE ENERGIA TERMICA entre dos cuerpo que estan a DIFERENTE TEMPERATURA (=DESEQUILIBRIO TÉRMICO). Es una PROPIEDAD EXTENSIVA. El calor depende de la velocidad de las partículas, su número, su tamaño y su tipo. calor · Energía térmica Energía térmica P Foco caliente Foco frío

Equilibrio térmico y transferencia de calor

CALOR - EQUILIBRIO TÉRMICO La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura se denomina calor. Cuando dos sistemas en desequilibrio termico entran en contacto, el de mayor temperatura transfiere energía térmica al de menor temperatura hasta conseguir el equilibrio térmico. Cuando ambos cuerpos igualan sus temperaturas se detiene la transmisión de energía y se dice que están en EQUILIBRIO TÉRMICO. Q cedido = Q absorbido mayor temperatura menor temperatura calor misma temperatura Equilibrio térmico 7 DEla3/2/21

CALOR Cuando un cuerpo se está calentando aumenta su energía térmica. Cuando un cuerpo se está enfriando disminuye su energía térmica. La energía ganada o perdida es estos procesos es el CALOR. De esta forma, el calor no es mas que una forma de denominar a los aumentos y perdidas de energia termica. que una PÉRDIDA DE CALOR Ec > E.TERMICA total ABSORCIÓN DE CALOR > TEC E.TÉRMICA total 80°℃ 25°℃ A Puesto que el calor se conoce como un proceso (transferencia de energía), los objetos no pueden contener calor -> Los objetos contienen energía térmica. Color NO Tienen energía Termica CALOR <> TEMPERATURA La transferencia de calor resulta siempre en un cambio en la temperatura ?? NO/FALSO Calor latente de vaporización = GAS CALOR LATENTE 100 Cambio de fase T = Temperatura [C] LIQUIDO (agua) 0 Cambio de fase SOLIDO (hielo) Calor latente de fusión Calor latente de vaporización Q = Calor [cal/gr] Si se aumenta la T siempre aumenta la E. termica, pero no siempre que se aumenta la energía térmica de un cuerpo aumenta su temperatura ya que en los cambios de fase/estado la temperatura se mantiene constante. 83/2/21

Factores que afectan la transferencia de energía térmica

• de la DIFERENCIA DE TEMPERATURA (AT= Tfinal - Tinicial)
• de la CANTIDAD DE MATERIA IMPLICADA (m) -> PROP. EXTENSIVA
• del CALOR ESPECÍFICO de las sustancias (Ce)

Q = Ce . m . AT QUÉ UNIDADES TIENE EL CALOR (Q) ?? CALOR -> ENERGÍA -> JULIOS (J) (sist. internacional de unidades) - CALORIAS (cal o kcal) - BTU (unidad térmica británica) 1 J = 0.239 cal 1 cal = 4.18 J 1 BTU = 252 cal IMP !! CALOR - conceptos

Caloría y calor específico

CALORIA -> es la cantidad de calor necesaria para producir un incremento de temperatura de 1 ℃ en una muestra de agua con una masa de 1 g, desde 14,5 ºC hasta 15,5 ºC. CALOR ESPECÍFICO (Ce) -> es la cantidad de calor necesaria para calentar en 1℃ la unidad de masa (1 g) de un cuerpo o sustancia. UNIDADES: cal. g -1. ºC -1 Sustancia cal/g ℃ J/kg ℃ Agua 1.00 4200 Hielo 0.50 2100 Vapor 0.48 2016 PROPIEDAD INTENSIVA PROPIA DE CADA SUSTANCIA. Hierro 0.113 475 Cobre 0.093 391 Aluminio 0.217 911 Plata 0.056 235 Vidrio 0.199 836 PUEDE CAMBIAR SEGÚN EL ESTADO DE AGREACIÓN. Mercurio 0.033 139 Plomo 0.031 130 como ket ACI 93/2/21

CALOR - conceptos CALOR ESPECÍFICO del AGUA(Ce) IMP !! ORY Ce (H2O liq) = 1 cal. g -1 . º℃ -1 Ce (H2O hielo) = 0.5 cal. g -1 . º℃ -1 Ce (H2O vapor) = 0.48 cal. g -1. °℃ -1 Sustancia cal/g ℃ J/kg ℃ Agua 1.00 4200 Hielo 0.50 2100 Vapor 0.48 2016 Hierro 0.113 475 Cobre 0.093 391 Aluminio 0.217 911 Plata 0.056 235 Vidrio 0.199 836 Mercurio 0.033 139 Plomo 0.031 130 el agua ABSORBE MUCHO CALOR por cada grado que incrementa su temperatura hace del agua un EXCELENTE AGENTE EXTINTOR ( Î PODER REFRIGERANTE)

Capacidad calorífica e inercia térmica

CALOR - conceptos CAPACIDAD CALORÍFICA (C) -> es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un cuerpo en un 1 ℃. Indica la mayor o menor dificutad de un cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. C = Ce . m en EL CUAL A un PROPIEDAD EXTENSIVA PROPIA DE CADA SUSTANCIA. INERCIA TÉRMICA -> es la capacidad que tiene la materia de conservar su energía térmica. Es decir, es la RESISTENCIA que presenta un cuerpo a cambiar su TEMPERATURA. AC DEPENDE DE: masa, densidad y del calor específico. PROPIEDAD EXTENSIVA. L relacionada PODER REFRIGERANTE AGUA -> ^ INERCIA TÉRMICA L relacionada con la PELIGROSIDAD de los combustibles líquidos. Ce Agua >>> Ce otras sustancias 103/2/21

Calor latente y potencia calorífica

CALOR LATENTE (L)-> es la cantidad de calor que que absorve o cede una cantidad de sustancia (1 g) durante el cambio de estado. UNIDADES: cal. g -1 o J . Kg -1 L PROPIEDAD INTENSIVA. GAS (vapor) Cambio de fase |100" LIQUIDO (agua) Cambio de fase ....... SOLIDO (hielo) Calor latente de fusión Calor latente de vaporización Q = Calor [cal/gr] C.latente fusión Q = m . Lf Lf (H2O) = 80 cal. g -1 Ly (H2O) = 540 cal. g -1 Q = m . L IMP !! C.latente vaporización

CALOR - conceptos POTENCIA CALORÍFICA-> es la cantidad de calor que se libera por unidad de tiempo. P= Q/t L PODER CALORIFICO -> es la cantidad de calor desprendido por unidad de masa. ACA aACHETÉa 11 ACADESTEMPERATO URA T = Temperatura [°C]