¿Por qué el sol quema y el hielo no? Calor y frío en Venezuela | ORBITECH

¿Qué es el calor y el frío?

Conceptos básicos sobre energía térmica y cómo la sentimos

Relación entre calor y temperatura law

Q = m \cdot c \cdot Δ T

Formes alternatives

Symbole	Signification	Unité
`Q`	calor transferido Cantidad de energía que se transfiere de un cuerpo a otro	J
`m`	masa del objeto Cuánto pesa el objeto (ejemplo: 1 kg de hielo)	kg
`c`	calor específico Depende del material (ejemplo: hielo tiene c=2100 J/kg°C)	J/(kg·°C)
`\Delta T`	cambio de temperatura Diferencia entre temperatura final e inicial	°C

Dimensions : ${[L]}^{2} {[T]}^{- 2}$

Exemple : Para derretir 1 kg de hielo (c=2100 J/kg°C) usando el sol, necesitas aproximadamente 334000 J de calor

Temperatura del sol vs. temperatura del hielo definition

T_{sol} ≫ T_{hielo}

Symbole	Signification	Unité
`T_{\text{sol}}`	temperatura del sol Alrededor de 5500 °C en su superficie	°C
`T_{\text{hielo}}`	temperatura del hielo 0 °C o menos, depende de la altitud	°C

Dimensions : $[Θ]$

Exemple : En Mérida (1600 msnm), el hielo en la nevera está a -5 °C mientras que el sol en la plaza Bolívar calienta el piso a 40 °C

Sensación térmica en la playa approximation

T_{sensación} = T_{aire} + Δ T_{viento}

Symbole	Signification	Unité
`T_{\text{sensación}}`	temperatura que sientes Cómo percibes el calor o frío, no la temperatura real	°C
`T_{\text{aire}}`	temperatura del aire Ejemplo: 32 °C en Chichiriviche	°C
`\Delta T_{\text{viento}}`	efecto del viento El viento puede hacer que sientas más frío o más calor	°C

Dimensions : $[Θ]$

Exemple : En Los Roques, con 30 °C de aire y brisa fuerte, la sensación térmica puede ser de 28 °C aunque el termómetro marque 30 °C

Dónde encontrar calor en tu entorno diario

Energía solar recibida law

E_{sol} = I \cdot A \cdot t

Formes alternatives

Symbole	Signification	Unité
`E_{\text{sol}}`	energía solar recibida Cuánta energía del sol llega a un área en un tiempo	J
`I`	intensidad solar En Venezuela puede ser hasta 1000 W/m² al mediodía	W/m²
`A`	área expuesta Ejemplo: el área de tu brazo (0.1 m²)	m²
`t`	tiempo de exposición 1 hora = 3600 segundos	s

Dimensions : $[M] {[L]}^{2} {[T]}^{- 3}$

Exemple : Si tu brazo (0.1 m²) recibe sol por 1 hora (3600 s) con I=800 W/m², absorbe 288000 J de energía

Calor de combustión en cocinas law

Q_{comb} = m_{gas} \cdot P_{gas}

Symbole	Signification	Unité
`Q_{\text{comb}}`	calor producido Energía liberada al quemar gas doméstico	J
`m_{\text{gas}}`	masa de gas quemado Ejemplo: 0.01 kg de gas en una cocina	kg
`P_{\text{gas}}`	poder calorífico del gas Para gas doméstico es aproximadamente 45 MJ/kg	J/kg

Dimensions : ${[L]}^{2} {[T]}^{- 2}$

Exemple : Quemar 0.01 kg de gas en tu cocina libera 450000 J de calor, suficiente para hervir 1 litro de agua

Temperatura en ciudades venezolanas approximation

T_{ciudad} = T_{base} - Γ \cdot h

Symbole	Signification	Unité
`T_{\text{ciudad}}`	temperatura en la ciudad Temperatura promedio en la ciudad	°C
`T_{\text{base}}`	temperatura base a nivel del mar Ejemplo: 27 °C en la costa	°C
`\Gamma`	gradiente térmico Generalmente 0.0065 °C/m en zonas tropicales	°C/m
`h`	altitud de la ciudad Caracas está a 900 m, Mérida a 1600 m	m

Dimensions : $[Θ]$

Exemple : En Mérida (1600 m), la temperatura promedio es unos 17 °C menos que en Maracaibo (nivel del mar)

Qué materiales aumentan o disminuyen la temperatura al tocarlos

Capacidad de quemar de un material definition

C_{quemar} = k \cdot T_{superficie}

Symbole	Signification	Unité
`C_{\text{quemar}}`	capacidad de quemar Escala cualitativa de 1 a 5 (1=no quema, 5=quema mucho)
`k`	constante del material 1 para hielo, 5 para fuego directo
`T_{\text{superficie}}`	temperatura de la superficie Temperatura del material que tocas	°C

Exemple : El asfalto en Barquisimeto a 50 °C tiene $C_{q} u e m a r$ =4, mientras que el hielo a -5 °C tiene $C_{q} u e m a r$ =1

Efecto del hielo en la temperatura law

Δ T_{hielo} = - \frac{Q}{m \cdot c_{hielo}}

Symbole	Signification	Unité
`\Delta T_{\text{hielo}}`	cambio de temperatura por hielo Cuánto baja la temperatura al añadir hielo	°C
`Q`	calor extraído Calor que el hielo absorbe de su entorno	J
`m`	masa de hielo Ejemplo: 0.5 kg de hielo en tu jugo	kg
`c_{\text{hielo}}`	calor específico del hielo 2100 J/kg°C	J/(kg·°C)

Dimensions : $[Θ]$

Exemple : Añadir 0.5 kg de hielo a 20 °C de jugo baja la temperatura en aproximadamente 5 °C

Tiempo de derretimiento del hielo definition

t_{derretir} = \frac{m \cdot L_{f}}{P}

Symbole	Signification	Unité
`t_{\text{derretir}}`	tiempo para derretir Cuánto tarda el hielo en convertirse en agua	s
`m`	masa de hielo Ejemplo: 1 kg de hielo en tu nevera	kg
`L_f`	calor latente de fusión Para hielo es 334000 J/kg	J/kg
`P`	potencia de calentamiento Ejemplo: 100 W si lo pones al sol	W

Dimensions : $[T]$

Exemple : Derretir 1 kg de hielo con una potencia de 100 W tarda aproximadamente 3340 segundos (56 minutos)