Instituto Nacional de Ciudad Barrios

TEMA DE CIENCIAS NATURALES

Instituto Nacional De Ciudad Barrios. Ciencias Naturales

TERMODINÁMICA

La termodinámica puede definirse como el tema de la Física que estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y como trabajo.

Sabemos que se efectúa trabajo cuando la energía e transfiere (cambiar de un lugar a otro) es decir de un cuerpo a otro por medios mecánicos. El calor es una transferencia de energía de un cuerpo a un segundo ya que es un cuerpo que está a menor temperatura. Ósea, el calor es muy parecido al trabajo. Al hablar de termodinámica, con frecuencia a en término "sistema". (Por sistema se entiende un objeto o conjunto de objetos que deseamos considerar). El resto, lo demás en el Universo, que no pertenece al sistema, se conoce como su "ambiente". Como varios tipos de sistemas. En un sistema cerrado no entra ni sale masa, contrariamente a los sistemas abiertos donde sí puede entrar o salir masa. Un sistema cerrado es aislado si no pasa energía en cualquiera de sus formas por sus fronteras (un lumite) mas que todo estudia la energía. También existen dos leyes de termodinámica dentro de de ellas esta:

La primera ley conocida también como la conservación de la energía es decir donde la energía se almacenada es como que este invariable.

Y la segunda ley de termodinámica es donde Setién que llevar a cabo los procesos de energía y temperatura

TEMPERATURA

La temperatura de un cuerpo es una medida de su estado en el cual se encuentra un cuerpo caliente o frio, cuando tocamos un cuerpo, se siente la temperatura ya que cuando nuestras manos nos permiten hacer sentir un valor o nivel de calentamiento o enfriamiento del cuerpo al que tocamos y esta haciendo contacto con nuestra piel sabemos que tanto y a que tal grado puede estar de temperatura dicho cuerpo.

TEMPERATURA Y ENERGÍA CINÉTICA PROMEDIO DE LAS MOLÉCULAS O ÁTOMOS DE UN GAS.

La temperatura no es una medida de "calor en el cuerpo", la temperatura es una atracción que sentimos y nos indica como puede estar una Magnitud física en cuanto a un estado de "caliente" o "frío" de acuerdo con un y todo esto se expresa mediante a un numero relacionado que le conviene al cuerpo. Y la verdad de la temperatura se podría decir que se considera como una medida de inquietud de las moléculas o átomos que forman un determinado cuerpo. Para expresar esta magnitud se relaciona la energía cinética, es decir energía en movimiento para igualar las moléculas, de modo que una temperatura elevada corresponde a una mayor energía en movimiento (cinética) de moléculas, debido a una mayor inquietud molecular. Esta relación se expresa de la siguiente manera:

T c E á

La temperatura es directamente proporcional a la energía cinética media de traslación
de las moléculas.

PROPIEDADES TERMOMÉTRICAS DE LA MATERIA.

En muchas y para muchas ocasiones es necesario saber como y con que se puede medir la temperatura, ya que dependiendo del cuerpo así tiene que ser su temperatura y para ello existen muchos medios de termometría por el cual se puede medir en lo cual se presentaran a continuación:

TERMOMETRO:
Es utilizado especialmente para medir el nivel es decir el grado de la temperatura que se encuentre un cuerpo.

* El termómetro de líquido: Es muy necesario y recomendado ya que así mismo que mide el grado de temperatura de dicho cuerpo así cambiara de temperatura al mismo tiempo que el cuerpo (puede ser mercurio o alcohol) encerrado en un tubo delgado de vidrio. La propiedad termométrica utilizada es el volumen (V)

*El termómetro de resistencia: La propiedad termométrica es la resistencia eléctrica de una pequeña bobina de hilo , el cambio de resistencia ( R Ä ) resulta directamente beneficioso al cambio de temperatura

*El termómetro de Par termoeléctrico: En el que la propiedad termoeléctrica es el voltaje producido por la diferencia de temperatura que tenga la soldadura de dos hilos de diferente metal.

ENERGÍA INTERNA

La energía interna de un sistema, es el resultado de la energía en un movimiento de las moléculas o átomos que lo constituyen, de sus energías de rotación y vibración, además de la energía potencial intermolecular debida a las fuerzas de tipo gravitatorio, electromagnético y nuclear, que constituyen conjuntamente las interacciones fundamentales. Al aumentar la temperatura de un sistema, sin que varíe nada más, aumenta su energía interna.

Convencionalmente, cuando se produce una variación de la energía interna sin que se modifique la composición química del sistema, se habla de variación de la energía interna sensible. Si se produce alteración de la estructura atómica-molecular, como es el caso de las reacciones químicas, se habla de variación de la energía interna química.

Finalmente, en las reacciones de fisión y fusión se habla de energía interna nuclear. En todo sistema aislado (que no puede intercambiar energía con el exterior), la energía interna se conserva (Primer Principio de la Termodinámica).

CONCEPTO DE CALOR Y SUS UNIDADES

El calor es energía en circula miento, cuando cambia de un cuerpo a otro sucede por medios no mecánicos, a causa de la diferencia de temperatura entre los cuerpos. El concepto de calor es similar al concepto de trabajo tomado éste como la medida de la energía que es transferida mediante un proceso mecánico. Debe distinguirse con precisión entre calor como forma de energía en circulación y energía térmica (llamada energía interna) como propiedad del sistema, ya que no todo el calor transferido a un sistema se convierte necesariamente en energía térmica o interna. Algo de él puede quedar en forma de energía potencial o energía química. Por lo tanto, un sistema (que es cualquier conjunto de cuerpos que aislamos idealmente del universo) no puede contener calor, al igual que no puede contener trabajo. Sólo puede contener energía de varios tipos, incluida la energía térmica o interna. La cantidad de calor (Q) se mide por los efectos observables que produce, el más palpable de los cuales es la elevación de temperatura del cuerpo que recibe la energía.

CAPACIDAD CALORÍFICA Y CALOR ESPECÍFICO.

Las sustancias difieren entre sí en la cantidad de calor necesaria para producir una elevación determinada de temperatura sobre una masa dada. Ya que cada masa o cuerpo tiene diferente nivel de temperatura

Equilibrio Térmico:
Si se tienen dos cuerpos A y B a temperaturas diferentes y Aislados de los alrededores, al ponerlos en contacto se establecerá entre ellos un flujo de calor del objeto de mayor temperatura al de menor. Se dice que los objetos han alcanzado el equilibrio térmico. Como solamente se ha Verificado intercambio de calor, se cumple que:
Calor ganado por el cuerpo = -Calor cedido por el cuerpo de menor temperatura a mayor temperatura

QA = - QB
MAcA T Ä A = -mBcB T Ä B

Calor latente.

La materia puede existir en varios estados de agregación, entre estos los má comunes son: Sólido, Líquido y Gaseoso. Los cambios de un estado a otro van

acompañados de un desprendimiento o una absorción de calor. El calor que necesita la unidad de masa de una sustancia para que pueda cambiar su estado se denomina Calor Latente y se representa simbólicamente por L. Dependiendo del cambio de estado que se realice, se puede tener calor latente de fusión Lf, de solidificación Ls, de vaporización Lv , de condensación o licuefacción Ll .El calor absorbido o liberado en el cambio de estado de una masa es:

Q = mL.

MECANISMOS DE PROPAGACIÓN DE CALOR.

Existen tres mecanismos mediante los cuales puede transferirse calor de un Lugar a otro; ellos son: conducción y radiación.

Conducción.

La conducción es la transferencia de calor, sin que se produzca transferencia de materia o movimiento del cuerpo a través del cual se transmite la energía. Así por ejemplo, si uno de los extremos de una cuchara metálica se introduce en un líquido caliente, el otro extremo se calienta por conducción aunque tarda un poco más.

Radiación

El término radiación se refiere a la energía que los cuerpos emiten en forma de Ondas electromagnéticas (como la luz).
La radiación térmica se propaga en el vacío y viaja a la velocidad de la luz. Algunas sustancias permiten el paso de estas radiaciones, pero absorben parte de la energía transmitida. Se define el poder emisivo total de un cuerpo como la energía radiante total de todas las longitudes de onda emitidas por el cuerpo por metro cuadrado de superficie y por segundo.

Autora: Irma I. Larios M.

Publicado en: 2009-09-22 (293 Lecturas)

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