REFERENCIAS

(1991). Términos importantes. En J. D. Wilson, Física con aplicaciones (págs. 406-407). Edo. de México: Servicios Editoriales Gráficos, S. A.

(2000). Leyes de la termodinámica. En P. D. Frederick J. Bueche, Física General (págs. 258-278). México, D. F.: McGRAW- HILL INTERAMERICANA EDITORES. S. A. DE C. V,.

(1995). Capacidad térmica y calor específico . En P. A. Tipler, Física (págs. 518-521). España: Editorial Reverte.

(1995). Escalas de temperatura. En P. A. Tippler, Física (págs. 486-488). España: Editorial Reverte, S. A.

(1991). Términos importantes. En J. D. Wilson, Física con aplicaciones (págs. 406-407). Edo. de México: Servicios Editoriales Gráficos, S. A.

CONCLUCIONES

El desarrollo de la termodinámica tiene un origen empírico como muchas de las partes de la tecnología.

Una de las curiosidades en la aplicación temprana de efectos del vapor en la etapa que dimos en llamar empírica y que a lo largo de su desarrollo cambiara su origen en varias hipótesis, flogisto, calórico y finalmente energía.

Gracias a Clausius y Kelvin y  Fahrenheit se convierte a la termodinámica en una ciencia independiente de alto contenido teórico y matemático, lo que logra entender los fenómenos que se desarrollaban y fundamentar progresos tecnológicos.

4.3.- CAPACIDAD CALORIFICA

CALOR ESPECÍFICO

El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor (Energía, ya que el calor no es una energía sino mas bien una forma de transporte de la misma,)que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor específico depende de dicha temperatura inicial.Se la representa con la letra (minúscula).

En forma análoga, se define la capacidad calorífica como la cantidad de calor que hay que suministrar a toda la masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la letra (mayúscula).

Por lo tanto, el calor específico es la capacidad calorífica específica, esto es donde es la masa de la sustancia.

El calor específico es una propiedad intensiva de la materia, por lo que es representativo de cada sustancia; por el contrario, la capacidad calorífica una propiedad extensiva representativa de cada cuerpo o sistema particular.

Cuanto mayor es el calor específico de las sustancias, más energía calorífica se necesita para incrementar la temperatura. Por ejemplo, se requiere ocho veces más energía para incrementar la temperatura de un lingote de magnesio que para un lingote de plomo de la misma masa.

El término "calor específico" tiene su origen en el trabajo del físico Joseph Black, quien realizó variadas medidas calorimétricas y usó la frase “capacidad para el calor”. En esa época lamecánica y la termodinámica se consideraban ciencias independientes, por lo que actualmente el término podría parecer inapropiado; tal vez un mejor nombre podría ser transferencia de energía calorífica específica, pero el término está demasiado arraigado para ser reemplazado.

Ecuaciones básicas

El calor específico medio correspondiente a un cierto intervalo de temperaturas se define en la forma:

donde es la transferencia de energía en forma calorífica en el entre el sistema y su entorno u otro sistema, es la masa del sistema (se usa una n cuando se trata del calor específico molar) y es el incremento de temperatura que experimenta el sistema. El calor específico correspondiente a una temperatura dada se define como:

El calor específico es una función de la temperatura del sistema; esto es, . Esta función es creciente para la mayoría de las sustancias (excepto para los gases monoatómicos y diatómicos). Esto se debe a efectos cuánticos que hacen que los modos de vibración estén cuantizados y sólo estén accesibles a medida que aumenta la temperatura. Conocida la función , la cantidad de calor asociada con un cambio de temperatura del sistema desde la temperatura inicial T_i a la final T_f se calcula mediante la integral siguiente:

En un intervalo donde la capacidad calorífica sea aproximadamente constante la fórmula anterior puede escribirse simplemente como:

Cantidad de sustancia

Cuando se mide el calor específico en ciencia e ingeniería, la cantidad de sustancia es a menudo de masa, ya sea en gramos o en kilogramos, ambos del SI. Especialmente en química, sin embargo, conviene que la unidad de la cantidad de sustancia sea el mol al medir el calor específico, el cual es un cierto número de moléculas o átomos de la sustancia. Cuando la unidad de la cantidad de sustancia es el mol, el término calor específico molar se puede usar para referirse de manera explícita a la medida; o bien usar el término calor específico másico, para indicar que se usa una unidad de masa.

4.2.- ESCALAS DE TEMPERATURA

CELSIUS 

Se construye la escala de temperatura Celsius (anteriormente llamada escala centígrada) definiendo como cero grados Celsius (0º C) la temperatura del punto de hielo y como 100º C la temperatura de ebullición. El espacio del tubo de vidrio comprendido entre la marca del punto de hielo y la ebullición de agua se divide entonces en 100 partes iguales o grados, extendiéndose las marcas de los grados por debajo del punto de hielo y por encima del punto de ebullición del agua. Ahora puede medirse ya la temperatura de otro sistema colocando el termómetro de mercurio en contacto térmico con él, esperando a que se establezca el equilibrio térmico y observando la posición de la columna de mercurio. La temperatura normal del cuerpo humano medido en la escala de 37º C aproximadamente.

FAHRENHEIT

Se construye la escala  de temperatura Fahrenheit defiendo como 32 ºF la temperatura del punto de hielo y como 212ºF la del punto de ebullición del agua. Como la escala de Fahrenheit se utiliza comúnmente en Estados Unidos y otros países de habla inglesa. 

4.4.- LEYES DE LA TERMODINAMICA

4.1.- Definiciones

Termodinámica: Rama de la física que trata principalmente de la transferencia y acciones (dinámica) del calor (del griego therme = calor).

Primera Ley de la Termodinámica: Formulación de la conservación de energía en un sistema termodinámico, esto es, el cambio de calor es igual al cambio de la energía interna mas el trabajo.

Coordenadas termodinamicas: Variables que describen un sistema termodinámico; por ejemplo, p , V y T para un gas.

Proceso Termodinamico: cambio en el estado de un sistema en las coordenadas termodinámicas.

Proceso Isoberico: aquel en que la presión del sistema permanece constante

Proceso Isometrico (Isovolumetrico) : aquel en que el volumen del sistema permanece constante

Proceso Isotermico: aquel en que la temperatura del sistema permanece constante.

Segunda Ley de la Termodinámica: El calor no fluirá espontaneamente de un cuerpo mas frió a otro mas caliente o el calor no puede transformarse completamente en trabajo mecánico ( y a la inversa) en un proceso cíclico o la entropía total del universo aumenta en cada proceso natural.

Entropía: propiedad termodinámica que indica la dirección de un proceso; medida del desorden o capacidad de un sistema para realizar trabajo o transferencia de calor.

Tercera Ley de la Termodinamica: La ley de que es imposible alcanzar una temperatura de cero absoluto.

Maquina de Calor: Dispositivo que convierte la energía calorifica en trabajo mecánico.

Creadores

                  

INSTITUTO TECNOLOGICO DE MATEHUALA

¨ Introducción a la Termodinámica”

INTEGRANTES:

María del Carmen Rodríguez Molina

Brianda Yazmin López Peréz

MAESTRO:

Ing. Federico Baez 

MATERIA:

Física General

CARRERA:                                                                        TERCER SEMESTRE

 Ing. Sistemas Computacionales