Principio De Mezclas Y PropagacióN Del Calor 2

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Principio De Mezclas Y PropagacióN Del Calor 2

  1. 1. Profesor Practicante: Ignacio Espinoza Braz Principio de Mezclas, Propagación del Calor y Cambios de Fase Colegio San Marcos Subsector Física Arica
  2. 2. Hoy Estudiaremos <ul><li>Principio de Mezclas </li></ul><ul><li>Propagación del Calor </li></ul><ul><li>Cambios de Fase </li></ul>
  3. 3. Principio de Mezclas <ul><li>Sabemos que cuando dos cuerpos de materiales, masas y temperaturas distintas son puestos en contacto térmico, forman una mezcla calorífica que interactúa energéticamente mediante el intercambio de calor hasta que ambos igualen sus energías internas, alcanzando la Temperatura de Equilibrio. </li></ul>
  4. 4. <ul><li>Este principio nos permite predecir el valor de la temperatura de equilibrio. </li></ul><ul><li>Según esto, si dos cuerpos entran en contacto térmico a diferentes temperaturas, el calor cedido por el cuerpo de mayor temperatura será absorbido, sin pérdidas, por el cuerpo de menor temperatura. </li></ul><ul><li>Lo cual se puede expresar como: </li></ul>
  5. 5. <ul><li>Supongamos que el cuerpo que cede calor tiene una masa , un calor específico y una temperatura inicial y que el que absorbe calor tiene una masa , un calor específico y una temperatura inicial </li></ul><ul><li>es la temperatura de equilibrio alcanzada por la mezcla. </li></ul><ul><li>Si ambos cuerpos son colocados en el interior de un recipiente ideal, cuyas paredes no absorben energía, se tiene que: </li></ul>
  6. 6. <ul><li>Finalmente, lo que obtenemos es: </li></ul><ul><li>Con esta relación podemos obtener la temperatura de equilibrio y otros datos más aplicados en un problema. </li></ul><ul><li>Ejemplo: Se introduce una barra de metal de 100[g], que inicialmente se encuentra a una temperatura de 90°C, en 300[g] de agua a 10°C. ¿Qué temperatura alcanzará el agua cuando se establezca el equilibrio térmico? </li></ul>
  7. 7. <ul><li>En este problema tenemos los siguientes datos: </li></ul><ul><li>Aplicando la relación anterior, </li></ul><ul><li>tenemos lo siguiente: </li></ul>Metal Agua
  8. 9. <ul><li>Hay tres formas distintas en que el calor se puede propagar, las cuales son: </li></ul><ul><li>Conducción: Esta forma de propagación del calor, ocurre con sustancia sólidas. Consiste en una transferencia de energía de vibración entre las moléculas que constituyen el sistema. </li></ul><ul><li>Al calentar la barra, el calor se transmite hasta el otro extremo, partícula a partícula. La vibración de una partícula transmite energía cinética a sus vecinas. De esta manera, el calor se propaga por la barra metálica. </li></ul>Propagación del Calor
  9. 10. <ul><li>Radiación: La energía calórica se puede transportar de un cuerpo a otro sin que haya contacto físico entre ellos. Todos los cuerpos emiten energía por radiación; la cantidad que irradian depende de la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el ambiente. </li></ul><ul><li>Corresponde a la transferencia de calor en forma de ondas electromagnéticas. Cuando la energía térmica se propaga por radiación, incluso puede hacerlo a través del vacío a una velocidad de </li></ul>
  10. 11. <ul><li>Convección: Al calentar un recipiente que contiene agua, el calor se propaga rápidamente por toda la masa del líquido; esto es debido a que, cuando el agua del fondo se calienta, disminuye su densidad y sube a la superficie, desplazando a las partículas de las zonas más frías, que bajan. Se establecen corrientes de convección. </li></ul><ul><li>La convección es la forma de transmisión de calor tanto en líquidos como en gases. </li></ul>
  11. 12. <ul><li>Los cambios de fase ocurren al suministrar o extraer una cierta cantidad de calor a una muestra de sustancia que se encuentra a una cierta temperatura conocida como punto crítico. </li></ul><ul><li>Hay dos tipos de calor presente en los cambios de fase: </li></ul><ul><li>Calor Latente de Fusión: Es la cantidad de calor que requiere cierta sustancia por unidad de masa, necesaria para fundirse cuando se encuentra a la temperatura de fusión. En otras palabras: </li></ul><ul><li>De aquí, el calor absorbido por un cuerpo de masa m para fundirse, está dado por la expresión: </li></ul>Cambios de Fase
  12. 13. <ul><li>Calor Latente de Vaporización: Es la cantidad de calor que requiere cierta sustancia por unidad de masa, necesaria para evaporarse cuando se encuentra a la temperatura de ebullición. En otras palabras: </li></ul><ul><li>De aquí, el calor absorbido por un cuerpo de masa m para fundirse, está dado por la expresión: </li></ul><ul><li>La sustancia que más estudiaremos es el agua, y los valores de calor de vaporización y fusión son: </li></ul>

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