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Fisica Termica
 

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    Fisica Termica Fisica Termica Presentation Transcript

    • FISICA TERMICA TEMPERATURA Y ESCALAS TERMOMETRICAS DILATACION TERMICA CANTIDAD DE CALOR MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
    • TERMODINAMICA: El estudio de las transformaciones de energía en las que intervienen: el calor, el trabajo mecánico y otros aspectos de la energía, así como la relación entres estas transformaciones y las propiedades de la materia. La palabra termodinamica proviene de los vocablos griegos THERME(calor) y DYNAMIS(fuerza) SISTEMA TERMODINAMICO O SISTEMA: Como una cantidad de materia o una región del espacio elegida para su estudio FRONTERA: la superficie real o imaginaria que separa al sistema de sus alrededores ALREDEDORES: La masa o región fuera del sistema
    • SISTEMA CERRADO (masa control): consiste en una cantidad fija de masa, y nada de ella puede cruzar su frontera SISTEMA AISLADO (masa control): ni masa ni energía puede cruzar la frontera
    • SISTEMA ABIERTO(volumen de control): La masa y energía pueden cruzar las fronteras de un volumen de control.
    • FORMAS DE ENERGIA TERMICA MECANICA CINETICA POTENCIAL ELECTRICA MAGNETICA QUIMICA NUCLEAR
    • TRANSFERENCIA DE CALOR: Es la transferencia de energía que se da exclusivamente por una diferencia de temperatura CALOR: La energía transferida debido a una diferencia de temperatura
    • CONTACTO TERMICO: EQUILIBRIO TERMICO: Entonces contacto térmico es cuando dos objetos están en contacto y hay un intercambio de energía. Y siempre el calor fluye del de mayor temperatura al de menor. Es una situación en la que los dos objetos en contacto térmico uno con otro dejan de tener cualquier intercambio de calor, porque ambos están a la misma temperatura
    • TEMPERATURA Y ESCALAS TERMOMETRICAS TEMPERATURA: Es una propiedad que determina si un sistema se encuentra en equilibrio térmico con otro sistema LEY CERO DE LA TERMODINAMICA: Dos cuerpos están en equilibrio térmico si indican la misma lectura de temperatura, incluso si no se encuentra en contacto
    • La diferencia entre calor y temperatura es que el calor depende de la masa y la temperatura no, ya que la temperatura es la medida del promedio de las energías cinéticas de las moléculas y el calor es la suma de las energías cinéticas de las moléculas
    • Escalas de Temperatura Termómetro: dispositivos para medir la temperatura entre dos cuerpos
    • Producto Puro Temperatura a 1 atm.  Solidificación agua  0ºC  Ebullición Agua  100ºC  Ebullición Clorobenzeno  132ºC  Ebullición Naftalina  217,96ºC  Fusión de Estaño  231,9ºC  Fusión del Plomo  327,3ºC  Ebullición del Mercurio  356,95ºC  Fusión del Zinc  419,4ºC  Ebullición del Azufre  444,6ºC  Solidificación Antimonio  630,5ºC  Fusión Aluminio  658ºC  Solidificación aleación Ag y Cu (72% Ag, 28% Cu)  779ºC  Ebullición Zinc  907ºC  Fusión Plata  960ºC  Fusión Cobre  1083ºC  Fusión Níquel  1455ºC  Fusión Fierro  1530ºC  Fusión Platino  1773º
    • Termómetro de tira bimetálica, se fabrica pegando tiras de dos metales distintos
    • Termómetro de resistencia: Mide el cambio en la resistencia eléctrica de: Una bobina de alambre Un cilindro de carbono o un cristal de germanio Termómetro de oído: Usa un dispositivo llamado termopila para medir la cantidad de radiación infrarroja emitida por el tímpano, lo cual indica su temperatura
    • FUE CREADA EN 1742 POR ANDRÉS CELSIUS, ES LA MAS UTILIZADA EN EL MUNDO, SU REFERENCIA INFERIOR ESTA BASADA EN EL PUNTO DE FUSIÓN DEL HIELO (0°C) Y LA SUPERIOR EN EL PUNTO DE EBULLICIÓN DEL AGUA (100°C). ENTRE ESTAS DOS REFERENCIAS EXISTEN 100 DIVISIONES. ESCALA CELSIUS
    • EN 1714 DANIEL GABRIEL FAHRENHEIT CREÓ EL PRIMER TERMÓMETRO DE MERCURIO, AL QUE LE REGISTRA LA ESCALA FAHRENHEIT Y QUE ACTUALMENTE ES UTILIZADO EN LOS PAISES DE HABLA INGLESA. ESTA ESCALA TIENE COMO REFERENCIA INFERIOR EL PUNTO DE FUSIÓN DE UNA MEZCLA  DE SALES CON HIELO (0°F) Y COMO REFERENCIA SUPERIOR EL PUNTO DE EBULLICIÓN DEL AGUA (212°F). ESCALA FAHRENHEIT
    • FUE CREADA EN 1848 POR WILLIAM THOMPSON, LORD KELVIN. ÉSTA ESCALA ES LA QUE SE USA EN LA CIENCIA Y ESTA BASADA EN LOS PRINCIPOIOS DE LA TERMODINÁMICA, EN LOS QUE SE PREDICE LA EXISTENCIA DE UNA TEMPREATURA MÍNIMA, EN LA CUAL LAS PARTÍCULAS DE UN SISTEMA CARECEN DE ENERGÍA TÉRMICA. LA TEMPERATURA EN LA CUAL LAS PARTICULAS CARECEN DE MOVIMIENTO SE CONOCEN COMO CERO ABSOLUTO (0°K) ESCALA KELVIN
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    • El agua hierve El agua se congela El CO2 se solidifica El agua se licúa Cero Absoluto
    • Termómetro de Gas El principio de un termómetro de gas muestra que la presión de un gas a volumen constante aumenta con la temperatura Una cantidad de gas (hidrogeno o helio) se coloca en un recipiente de volumen constante y se mide su presión
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    • EXPANSION TERMICA
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    • Expansión Lineal
      • El alargamiento es directamente proporcional a la elevación de temperatura
      • El alargamiento es directamente proporcional al largo inicial de la varilla .
      Lo
    • Expansión de Volumen
    •  
    •  
    • Expansión Térmica del agua
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    • CANTIDAD DE CALOR
      • El mismo cambio de temperatura del mismo sistema puede lograrse:
      • Realizando trabajo sobre el
      • Agregándole calor
    • CALORIA (cal): La cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua de 14.5ºC a 15.5ºC Unidad Térmica Británica (BTU)La cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una libra agua 1 F, de 63º F a 64º F 1 cal = 4.186 J 1 Kcal = 1000 cal = 4186 J 1 Btu = 778 ft.lb = 252 cal = 1055 J
    • Calor Especifico
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    • El calor suministrado a la unidad de masa de un cuerpo homogéneo, es directamente proporcional a la elevación de temperatura.
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    • Calorimetría y cambios de Fase Fase: Para describir un estado especifico de la materia Cambio de fase: Transición de una fase a otra Calor latente: El calor necesario para cambiar de una fase a otra
    • Calor latente de Fusión del agua Calor latente de Vaporización del agua
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    • La temperatura a la que le agua empieza a hervir depende de la presión; en consecuencia, si la presión es constante, lo mismo sucede con la temperatura de ebullición
    • SOLIDO LIQUIDO GAS SOLIDIFICACION CONDENSACION FASES DE LA MATERIA SUBLIMACION FUSION VAPORIZACION
    • DIAGRAMA DE FASE
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    • Mecanismo de Transmisión de Calor Conducción Convección Radiación
    • Conducción La transferencia de energía calorífica por choques moleculares y electrónico en el interior de una sustancia(en especial de un sólido)
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    • Convección La transferencia de energía calorífica en un gas o liquido mediante corrientes del mismo. El fluido se mueve y se arrastra energía con el
    • La corriente de calor causada por convección es directamente proporcional al área superficial. Esto explica las áreas superficiales grandes de los radiadores y las aletas de enfriamiento La viscosidad de los fluidos frena la convección cerca de una superficie estacionaria, formando una película superficial que tiene 1.3 cm de madera terciada (R=0.7) La corriente de calor causada por convección es aproximadamente proporcional a la potencia 5/4 de la diferencia de temperatura entre la superficie y el promedio del fluido
    • CONVECCION FORZADA: Si el fluido circula impulsado por un ventilador o bomba CONVECCION NATURAL: Si el flujo se debe a diferencias de densidad causadas por expansión térmica, como el ascenso de aire caliente
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    • Radiación Es la transferencia de calor por ondas electromagnéticas como: la luz visible, el infrarrojo y la radiación ultravioleta
    • 0  e  1 Un cuerpo que es un buen absorbedor debe ser un buen emisor. Un radiador ideal con emisividad de 1, también es un buen absorbedor ideal, y absorbe toda la radiación que incide en el .
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