Ejercicios: Temperatura y calor

El baño de Carla está lleno de agua a $38\ ^\circ\text{C}$ y sobre la mesa de la cocina hay una taza de café a $70\ ^\circ\text{C}$. La escena se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué está a mayor temperatura, el agua de la bañera o el café?
2. b) ¿Cuál de los dos guarda más energía térmica?
3. c) Explica con tus palabras la diferencia entre temperatura y calor.

La app del tiempo del móvil de Izan dice que ahora mismo en la calle hace $14\ ^\circ\text{C}$.

1. a) ¿Qué magnitud mide un termómetro?
2. b) ¿En qué unidad se mide la temperatura en España?

Ayer a las doce el termómetro del instituto marcaba $9\ ^\circ\text{C}$ y hoy a la misma hora marca $17\ ^\circ\text{C}$. ¿Cuántos grados ha subido la temperatura?

Aitana mete una cuchara fría en su plato de sopa muy caliente. Observa la figura.

1. a) ¿Qué cuerpo cede calor y cuál lo recibe?
2. b) ¿Qué les ocurre a las temperaturas de la sopa y de la cuchara cuando pasa un rato?

Para bañar a su hermanito, Álex mezcla un cazo de agua fría con otro cazo de agua caliente. La mezcla, ¿queda más caliente que el agua caliente, más fría que el agua fría o a una temperatura intermedia? Explícalo.

La enfermera del colegio toma la temperatura a Marc y el termómetro marca $37,8\ ^\circ\text{C}$. Se considera fiebre a partir de $38\ ^\circ\text{C}$.

1. a) ¿Tiene fiebre Marc?
2. b) ¿Cuántas décimas le faltan para llegar a $38\ ^\circ\text{C}$?

Nadia echa un cubito de hielo en un vaso de refresco que está a temperatura ambiente. Observa la figura.

1. a) ¿Qué cuerpo cede calor y cuál lo gana?
2. b) ¿En qué se nota ese intercambio de calor?

Di si la frase es verdadera o falsa y corrige la idea: «Calor y temperatura son dos nombres de la misma cosa».

En la cocina mezclas medio litro de agua a $20\ ^\circ\text{C}$ con otro medio litro de agua a $60\ ^\circ\text{C}$. Como hay la misma cantidad de cada una, la temperatura final queda justo en medio. El esquema resume la mezcla.

1. a) Calcula la temperatura final de la mezcla.
2. b) Explica por qué no queda ni a $20\ ^\circ\text{C}$ ni a $60\ ^\circ\text{C}$.

El lunes, el termómetro del patio marcaba $4\ ^\circ\text{C}$ a primera hora de la mañana y $13\ ^\circ\text{C}$ al mediodía.

1. a) ¿Cuántos grados subió la temperatura por la mañana?
2. b) Si por la noche bajó $10\ ^\circ\text{C}$ desde el mediodía, ¿qué temperatura marcaba entonces el termómetro?

Marta ha preparado dos ollas de caldo: una pequeña con $1\ \text{L}$ y otra grande con $8\ \text{L}$, las dos a $90\ ^\circ\text{C}$. Las aparta del fuego al mismo tiempo. Observa la figura.

1. a) ¿Cuál de las dos se enfriará antes?
2. b) ¿Cuál de las dos guardaba más energía térmica?
3. c) Razona tus respuestas separando las ideas de temperatura y de cantidad de energía.

El agua caliente del grifo de casa de Omar sale a $50\ ^\circ\text{C}$, demasiado para ducharse: él la prefiere a $38\ ^\circ\text{C}$.

1. a) ¿Cuántos grados quiere bajar la temperatura del agua?
2. b) Para conseguirlo, ¿qué debe abrir más, el agua fría o la caliente?
3. c) ¿Qué le ocurre al calor cuando las dos aguas se mezclan?

La receta del bizcocho de Vera dice que hay que precalentar el horno a $180\ ^\circ\text{C}$. Cuando el horno ya está a esa temperatura, Vera mete dentro la bandeja con la masa, que estaba fría.

1. a) Al principio, ¿quién cede calor a quién dentro del horno?
2. b) ¿Hacia qué temperatura tiende la bandeja?
3. c) ¿Puede la bandeja llegar a estar más caliente que el horno? Justifícalo.

En un centro deportivo, la sauna está a $80\ ^\circ\text{C}$ y el vestuario a $24\ ^\circ\text{C}$.

1. a) ¿Cuántos grados de diferencia hay entre los dos?
2. b) Cuando sales de la sauna al vestuario, ¿quién cede calor, tú o el aire del vestuario? Explícalo.

En la chimenea queda una brasa a $700\ ^\circ\text{C}$ y en la pared hay un radiador a $60\ ^\circ\text{C}$. Sin embargo, el radiador calienta toda la habitación y la brasa apenas calienta su alrededor.

1. a) ¿Cuál de los dos está a mayor temperatura?
2. b) Explica por qué calienta más el radiador, teniendo en cuenta su tamaño.

Una tarde de verano, el agua de la piscina está a $24\ ^\circ\text{C}$ y el aire a $31\ ^\circ\text{C}$.

1. a) ¿Quién cede calor a quién, el aire al agua o el agua al aire?
2. b) ¿Cuál de los dos cambiará de temperatura más despacio? ¿Por qué?
3. c) Si esa situación durara muchísimo tiempo, ¿hasta qué temperatura podría llegar a calentarse el agua, como máximo?

Julia prepara agua templada mezclando dos vasos de agua fría a $10\ ^\circ\text{C}$ con un vaso de agua caliente a $70\ ^\circ\text{C}$. El esquema resume la mezcla.

1. a) Sin calcular, ¿la temperatura final estará más cerca de $10\ ^\circ\text{C}$ o de $70\ ^\circ\text{C}$? ¿Por qué?
2. b) Cuando las cantidades no son iguales, la temperatura final es una media que tiene en cuenta cuánto hay de cada agua. Compruébalo: suma $2 \cdot 10 + 70$ y divide el resultado entre $3$.
3. c) ¿Qué estamos suponiendo sobre el calor que se escapa al vaso o al aire?

Pablo deja una taza de leche a $80\ ^\circ\text{C}$ sobre la mesa de la cocina, que está a $22\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Describe cómo cambia la temperatura de la leche con el tiempo: ¿baja igual de rápido al principio que cuando ya está templada?
2. b) Si espera mucho rato, ¿hasta qué temperatura llegará la leche?
3. c) ¿Podría la leche quedarse a $15\ ^\circ\text{C}$ en esa cocina? Justifícalo con la idea de equilibrio térmico.

El termómetro digital de casa de Daniel tarda medio minuto en pitar cuando le miden la temperatura bajo la axila.

1. a) Explica, con la idea de equilibrio térmico, por qué no marca la temperatura al instante: ¿qué tiene que pasar entre la axila y el termómetro?
2. b) ¿Por qué conviene que el termómetro sea pequeño?
3. c) ¿Qué ocurriría con la medida si lo sacaras antes de que pite?

En un documental aparece un iceberg gigante a $0\ ^\circ\text{C}$ y, en casa, una taza de té humeante a $90\ ^\circ\text{C}$.

1. a) ¿Cuál de los dos tiene mayor temperatura?
2. b) ¿Cuál guarda más energía térmica?
3. c) ¿Qué hay que conocer, además de la temperatura, para comparar las energías de dos cuerpos? Usa este ejemplo para explicar la diferencia entre calor y temperatura.

Emma saca una lata de refresco de la nevera, a $4\ ^\circ\text{C}$, y la deja en el jardín un día de verano en el que el aire está a $32\ ^\circ\text{C}$.

1. a) ¿Qué le pasa a la temperatura de la lata con el tiempo?
2. b) ¿A qué temperatura acabará, más o menos?
3. c) Su primo dice que si la deja muchas horas llegará a $50\ ^\circ\text{C}$ «porque hace mucho calor». ¿Tiene razón? Justifícalo.

El toallero eléctrico del baño está a $50\ ^\circ\text{C}$ y calienta todo el cuarto de baño; la llama de una cerilla está a unos $400\ ^\circ\text{C}$ y apenas calienta nada.

1. a) ¿Cuál de los dos tiene más temperatura?
2. b) ¿Cuál cede más energía a su alrededor?
3. c) ¿Qué dos cosas hay que tener en cuenta para saber cuánto calor puede dar un cuerpo?

El frigorífico no «crea frío»: saca el calor de su interior y lo suelta fuera por la rejilla de atrás. Observa el esquema.

1. a) Si tocas la rejilla trasera del frigorífico en marcha, ¿está fría o caliente?
2. b) ¿De dónde sale ese calor?
3. c) ¿Podrías enfriar la cocina dejando la puerta del frigorífico abierta? Razona la respuesta pensando de dónde sale y adónde va el calor.

El termómetro del cole marca $35\ ^\circ\text{C}$ si lo ponemos al sol y $30\ ^\circ\text{C}$ si lo ponemos a la sombra, a la misma hora.

1. a) ¿Cuál de las dos medidas indica mejor la temperatura del aire?
2. b) ¿Por qué el termómetro que está al sol marca de más? Piensa en qué recibe el termómetro además del calor del aire.
3. c) ¿Por qué crees que los partes meteorológicos dan siempre la temperatura «a la sombra»?