TEMPERATURA Y CALOR

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TEMPERATURA Y CALOR
  1. TEMPERATURA Y EQUILIBRIO TERMICO
    1. Temperatura
      1. Ideas cualitativas
        1. Caliente
          1. Frio
          2. Se relaciona
            1. Con la energia cinetica
              1. De las moleculas de la materia
          3. Para medir la temperatura de un cuerpo
            1. Usamos un termometro
            2. lEY DE LA TERNODINAMICA
              1. propiedad importante del equilibrio térmico considerando tres sistemas,
                1. A,B,C
                  1. A Y B separamos con una pared aislante ideal
                    1. C interactua con a y b
                      1. Esta ley es fundamental para segunda y tercera leyes de la termodinámica
                        1. Por esto su nombre ''cero"
                2. Termómetros y escalas de temperatura
                  1. La escala Celsius
                    1. se usa, tanto en la vida cotidiana como en la ciencia y la industria, en casi todo el mundo
                      1. Otro tipo de termómetro común
                        1. usa una tira bimetálica, que se fabrica pegando tiras de dos metales distintos
                        2. En la escala de temperatura Fahrenheit,
                          1. usada en la vida cotidiana en Estados Unidos, la temperatura de congelación del agua es de 32 °F
                            1. Para convertir temperaturas de Celsius a Fahrenheit
                              1. observamos que una temperatura Celsius TC es el número de grados Celsius arriba de la temperatura de congelación del agua;
                                1. Es decir, restamos 32° para obtener el número de grados Fahrenheit
                                  1. arriba de la temperatura de congelación y luego multiplicamos por para obtener el número de grados Celsius, esto es, la temperatura Celsius.
                          2. Termómetros de gas y la escala Kelvin
                            1. El principio de un termómetro de gas muestra que la presión de un gas a volumen constante aumenta con la temperatura.
                              1. El principio de un termómetro de gas muestra que la
                                1. presión de un gas a volumen constante aumenta con la temperatura.
                                  1. y se mide su presión con uno de los dispositivos
                                    1. Para calibrar dicho termómetro, medimos la presión a dos temperaturas
                            2. La escala Kelvin y temperatura absoluta
                              1. La escala Celsius tiene dos puntos fijos, los puntos de congelación y ebullición normales del agua.
                                1. Definimos el cociente de cualesquiera dos temperaturas T1 y T2 en la escala Kelvin, como el cociente de las presiones correspondientes de termómetro de gas p1 y p2:
                                2. Relaciones entre las escalas de temperatura Kelvin (K), Celsius (C) y Fahrenheit (F). Las temperaturas se redondearon al grado más cercano.
                                3. Expansión térmica
                                  1. El aumento en la temperatura hace que el líquido se expanda en los termómetros de líquido en un tubo y que las tiras bimetálicas se doblen
                                    1. Expansión lineal
                                      1. una varilla de material tiene longitud L0 a una temperatura inicial T0. Si la temperatura cambia en DT, la longitud cambia en DL
                                        1. Se observa experimentalmente que si DT no es muy grande
                                          1. DL es directamente proporcional a DT. Si dos varillas del mismo material tienen el mismo cambio de temperatura
                                            1. Si introducimos una constante de proporcionalidad expresaremos estas relaciones en una ecuación:
                                      2. Expansión de volumen
                                        1. Un aumento de temperatura suele aumentar el volumen de materiales tanto líquidos como sólidos
                                          1. Coeficientes de expansión lineal
                                          2. Expansión térmica del agua
                                            1. El agua, en el intervalo de temperaturas de 0 °C a 4 °C, se contrae al aumentar la temperatura
                                              1. En este intervalo, su coeficiente de expansión es negativo
                                            2. Esfuerzo térmico
                                              1. Si sujetamos rígidamente los extremos de una varilla para evitar su expansión o contracción y luego variamos la temperatura, aparecerán esfuerzos de tensión o compresión
                                              2. Los dientes de una articulación de expansión de un puente. Se requieren estas articulaciones para dar cabida a los cambios de longitud resultado de la expansión térmica
                                              3. Cantidad de calor
                                                1. la transferencia de energía que se da exclusivamente por una diferencia de temperatura se denomina flujo de calor o transferencia de calor, en tanto que la energía así transferida se llama calor.
                                                  1. estudió cómo puede calentarse el agua por agitamiento vigoroso con una rueda de paletas (figura 17.15a), la cual agrega energía al agua realizando un trabajo sobre ella,
                                                    1. Joule observó que el aumento de temperatura es directamente proporcional a la cantidad de trabajo realizado
                                                      1. Es posible lograr el mismo cambio de temperatura poniendo el agua en contacto con un cuerpo más caliente ; por lo tanto, esta interacción también debe implicar un intercambio de energía
                                                          1. Puesto que el calor es una transferencia de energía, debe haber una relación defi- nida entre estas unidades y las de energía mecánica que conocemos, como el joule. Experimentos similares en concepto al de Joule han demostrado que
                                                            1. 1 cal 5 4.186 J
                                                              1. 1 kcal 5 1000 cal 5 4186 J
                                                                1. 1 Btu 5 778 ft # lb 5 252 cal 5 1055 J
                                                        1. Calor específico
                                                          1. Cuando el calor está asociado a un cambio de temperatura infinitesimal dT, lo llamamos dQ.
                                                          2. Capacidad calorífica molar
                                                            1. La masa molar de cualquier sustancia, denotada con M, es la masa por mol.
                                                              1. por ejemplo, la masa molar del agua es de un mol de agua tiene una masa de 18.0 g 5 0.0180 kg.
                                                          3. Calorimetría y cambios de fase
                                                            1. el término fase para describir un estado específico de la materia, como sólido, líquido o gas.
                                                              1. Una transición de una fase a otra es un cambio de fase.
                                                                1. Para una presión dada, los cambios de fase se dan a una temperatura definida, generalmente acompañada por absorción o emisión de calor, y un cambio de volumen y densidad
                                                                  1. El aire circundante está a temperatura ambiente, pero esta mezcla de hielo y agua se mantiene a 0 °C hasta que todo el hielo se funde y el cambio de fase es total
                                                                  2. Mecanismos de transferencia de calor
                                                                    1. Los tres mecanismos de transferencia de calor son
                                                                      1. conducción
                                                                        1. dentro de un cuerpo o entre dos cuerpos que están en contacto
                                                                        2. convección
                                                                          1. depende del movimiento de una masa de una región del espacio a otra
                                                                          2. radiación
                                                                            1. transferencia de calor por radiación electromagnética, como la luz del Sol, sin que tenga que haber materia en el espacio entre los cuerpos.
                                                                        Show full summary Hide full summary

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