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Clase 2 Gabriela Valenzuela Arce. La termodinámica se basa en dos principios fundamentales que comprenderemos en esta unidad: La energía del Universo.

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Presentación del tema: "Clase 2 Gabriela Valenzuela Arce. La termodinámica se basa en dos principios fundamentales que comprenderemos en esta unidad: La energía del Universo."— Transcripción de la presentación:

1 Clase 2 Gabriela Valenzuela Arce

2 La termodinámica se basa en dos principios fundamentales que comprenderemos en esta unidad: La energía del Universo es constante. El desorden del Universo aumenta constantemente.

3 Intercambian con el exterior MATERIA Y ENERGÍA. ABIERTOS CERRADOS AISLADOS Intercambian con el exterior solo ENERGÍA. No intercambian con el exterior ni MATERIA ni ENERGÍA.

4 Responde verdadero (V) o falso (F). ___ En un sistema abierto hay intercambio solo de materia con el exterior. ___Una botella de bebida destapada es un sistema abierto. ___El cuerpo humano es un sistema cerrado. ___Un termómetro es un sistema aislado. ___Las variables de estado son propiedades medibles. ___Las variables de estado describen el estado de un sistema.

5 La materia está formada por partículas en constante movimiento. (Teoría cinético-molecular) ENERGÍA, TRABAJO Y CALOR

6 La temperatura y la presión es una consecuencia de la energía cinética de las partículas. La temperatura y la presión es una consecuencia de la energía cinética de las partículas. ENERGÍA, TRABAJO Y CALOR

7 Las máquinas funcionan mediante transformaciones de energía entre sistemas. Las máquinas funcionan mediante transformaciones de energía entre sistemas.

8 Conocer el concepto de energía y las formas en que se manifiesta en los sistemas materiales. Saber sus unidades de medida y adquirir destreza en el cálculo de sus equivalencias. Conocer y comprender el principio de conservación de la energía y su degradación. Determinar el rendimiento energético de un proceso y los efectos beneficiosos y perjudiciales derivados del uso de la energía.

9 Es la capacidad que tienen los sistemas materiales para producir cambios. Es la capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. Es la capacidad para realizar un trabajo. La causa de los cambios son las interacciones de la materia.

10 La energía puede manifestarse de formas diversas. La mayoría de las formas de energía son INTERCOMVERTIBLES.

11 Se conoce como la capacidad de un sistema para producir un trabajo. Cualquier sistema quimico, a una presion y temperatura dada, posee: Una cantidad de energia que es medible macroscopicamente. Una cantidad de energia almacenada en su interior debido a su composicion, que llamamos ENERGIA INTERNA )

12 Imagina que tienes un sistema cerrado que contiene 200 g de agua a la temperatura ambiente. Es posible aumentar su energía interna calentando el agua o agitándola con una varilla.

13 Gran cantidad de transformaciones que suceden intercambian con el entorno solo calor (q) y trabajo (w), de ahí que la variación de energía interna (ΔE), al pasar de una situación inicial a otra final, pueda ser representada así: ΔE = Ef – Ei ΔE = q + w El calor intercambiado por el sistema más el trabajo realizado sobre el sistema es igual a la variación de energía interna del sistema.

14 Calor y temperatura son dos conceptos distintos ¡Qué temperatura más alta hace hoy! ¡Qué calor hace hoy! Reflexiona sobre la siguiente expresión: ¿Qué es el calor?

15 El calor es la energía que se transfiere de un sistema a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura. La transmisión de calor de un sistema a otro, ocurre hasta que se alcanza el equilibrio térmico, es decir, ambos sistemas alcanzan la misma temperatura.

16 - Calor: energía térmica que se transfiere de un cuerpo caliente a otro más frío - Entre dos cuerpos a diferente temperatura, Tª transferencia de energía en forma de calor hasta el equilibrio térmico. - Unidades del calor: 1 cal= 4,18 J (Julios)

17 calor La forma de energía más conocida es el calor (Q). JULIO (S.I.) CALORÍA Cantidad de calor que se le ha de dar a 1g. de agua para que su temperatura aumente 1ºC. Trabajo necesario para elevar a un metro de altura un objeto de 102g. de masa. 1 cal. = 4,18 J. 1 J. = 0,24 cal. KWh (Sistemas eléctricos) 1 KWh = J. P = 1N

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19 Conducción Sólidos Transmisión del calor: pasa la Ec de unas partículas a las vecinas. A lo largo de todo el objeto Calentar alimentos sobre una llama. Convección: Fluidos densidad Tª: ascienden. Al enfriarse descienden El calor se distribuye por todo el fluido. Fenómenos naturales: lluvia, viento, masas de aire frío, cálido, húmedo. Radiación No necesita medio material Todos los cuerpos emiten calor por radiación (Tª radiación) Cuerpos calientes emiten IR. Ej: serpientes y satélites.

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21 Tema 3: temperatura y calor David Leunda

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24 Cambios de estado: inversa o condensación

25 La temperatura es una medida de la energía cinética de las moléculas de un sistema. Cuando un sistema recibe calor, aumenta la velocidad con que se mueven dichas moléculas. A mayor energía cinética mayor será la temperatura, y viceversa. E c partículas agitación térmica Tª

26 Escala termométrica: sistema de medida de la temperatura.

27 1) 1) Di si los siguientes sistemas son abiertos, cerrados o aislados? 2)Un ser vivo, una olla hirviendo, el Universo, un refresco al sacarlo del frigorífico y una nave espacial. 3) Un cuerpo situado en lo alto de una colina, presenta una energía potencial de 500J. ¿Cuánto vale su energía mecánica? ¿Y su energía cinética? 4) Si el cuerpo anterior lo echamos a rodar, ¿qué energía mecánica presentará a mitad del recorrido? ¿Y qué valor tendrá la energía cinética en ese punto intermedio? ¿y la potencial? 5) Un calefactor irradia 1,5 Kwh. Calcula en calorías y en julios la energía suministrada en 5 horas.

28 1) Di si los siguientes sistemas son abiertos, cerrados o aislados? Un ser vivo. Un ser vivo. Una olla hirviendo. Una olla hirviendo. El Universo. El Universo. Un refresco al sacarlo del frigorífico. Un refresco al sacarlo del frigorífico. Una nave espacial. Una nave espacial. ABIERTO. ABIERTO. AISLADO. AISLADO. CERRADO. CERRADO. AISLADO. AISLADO.

29 La energía se conserva durante los cambios, pero tiende a transformarse en formas de energía menos aprovechables LA ENERGÍA NI SE CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA, POR LO QUE LA ENERGÍA TOTAL DEL UNIVERSO SE MANTIENE CONSTANTE. PROBLEMA ENERGÉTICO La energía transferida como calor no puede transformarse íntegramente en otras formas de energía.

30 DE 2 MODOS DIFERENTES: EN FORMA MECÁNICA TRABAJO (W) CALOR (Q) EN FORMA TÉRMICA

31 EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO ENERGÍA ELÉCTRICA ENERGÍA LUMINOSA Y CALORÍFICA ENERGÍA EÓLICA ENERGÍA ELÉCTRICA Y CALORÍFICA

32 EL CALOR AL IGUAL QUE EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO LO QUE TIENE ES ENERGÍA LOS SISTEMAS QUE ESTÁN CALIENTES NO TIENEN CALOR Y PUEDEN CEDERLA DE UN SISTEMA A OTRO EN FORMA DE CALOR (Q)

33 W = F. X EL TRABAJO (W) ES LA ENERGÍA QUE SE TRANSFIERE DE UNOS SISTEMAS A OTROS POR LA ACCIÓN DE UNA FUERZA QUE SE DESPLAZA. Por lo tanto el TRABAJO depende de la intensidad de la fuerza y del desplazamiento producido. Si el movimiento no es línea recta, sino que se lleva a cabo con un ángulo determinado entonces: W = F. X. Cos W = F. X. Cos

34 1 Julio es el trabajo realizado por una Fuerza de un Newton cuando su punto de aplicación se ve desplazado 1 metro en la misma dirección y sentido que el desplazamiento. 1J = 1N. 1m W = F. X W = F. X. Cos W = F. X. Cos. uff, uff W=F x Trabajo realizado por el hombre Fuerza aplicada Distancia que se desplaza el objeto

35 EL TRABAJO MODIFICA LA ENERGÍA MECÁNICA W = F. h = m. g (h B – ha) = (m. g. h B) - (m. g. h A )= E pB - E pA = E p MODIFICA LA ENERGÍA POTENCIAL MODIFICA LA ENERGÍA CINÉTICA W = E C W = E P Página 137 de libro de texto W = E M

36 EL CALOR AL IGUAL QUE EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO LO QUE TIENE ES ENERGÍA LOS SISTEMAS QUE ESTÁN CALIENTES NO TIENEN CALOR Y PUEDEN CEDERLA DE UN SISTEMA A OTRO EN FORMA DE CALOR (Q) CALOR

37 Hay tres procedimientos de transferencia de energía mediante calor: CONDUCCIÓN: propagación calorífica sin desplazamiento de materia. CONDUCCIÓN: propagación calorífica sin desplazamiento de materia. CALOR

38 CALOR Hay tres procedimientos de transferencia de energía mediante calor: Hay tres procedimientos de transferencia de energía mediante calor: CONVECCIÓN: propagación calorífica mediante desplazamiento de materia. CONVECCIÓN: propagación calorífica mediante desplazamiento de materia.

39 Hay tres procedimientos de transferencia de energía mediante calor: RADIACIÓN: propagación calorífica mediante ondas electromagnéticas. RADIACIÓN: propagación calorífica mediante ondas electromagnéticas. CALOR

40 MEDIDA DE LA TEMPERATURA Escala Celsius: se asigna el valor 0ºC a la temperatura de fusión del agua y 100ºC a su temperatura de ebullición. Escala Celsius: se asigna el valor 0ºC a la temperatura de fusión del agua y 100ºC a su temperatura de ebullición. Escala Fahrenheit: se le da el valor 32ºF al punto de fusión del agua y 212ºF a su punto de ebullición. La relación con la escala centígrada viene expresada por: T(ºC)/5 = T(ºF) – 32/9 Escala Fahrenheit: se le da el valor 32ºF al punto de fusión del agua y 212ºF a su punto de ebullición. La relación con la escala centígrada viene expresada por: T(ºC)/5 = T(ºF) – 32/9 Escala absoluta o Kelvin: el cero de esta escala (cero absoluto), es aquella temperatura en la que todas las partículas materiales carecen de movimiento. La relación entre la escala centígrada y la absoluta es: T(ºK) = T(ºC) Escala absoluta o Kelvin: el cero de esta escala (cero absoluto), es aquella temperatura en la que todas las partículas materiales carecen de movimiento. La relación entre la escala centígrada y la absoluta es: T(ºK) = T(ºC) CALOR

41 Expresa la temperatura de 36,5ºC en ºF y ºK. Expresa la temperatura de 36,5ºC en ºF y ºK. 36,5/5 +32/9 = 10,86ºF T(ºC)/5 = T(ºF) – 32/9 T(ºK) = T(ºC) , = 309,5ºK


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