CLASE 12 mención Termodinámica iii (profundización)

Objetivos de Aprendizaje Comprender los conceptos de capacidad calórica, calor específico, equilibrio térmico y calor latente de cambio de fase. Reconocer las distintas fases de la materia y las reglas que rigen los cambios de fase. Aplicar el principio calorimétrico de mezclas y las leyes del cambio de fase en la solución de problemas.

Capacidad calórica y calor específico Es la cantidad de calor que un cuerpo debe absorber o ceder para elevar o disminuir, respectivamente, su temperatura en 1 [ºC]. La capacidad calórica se designa por C y es característica de cada cuerpo. Mientras mayor sea la capacidad calórica del cuerpo, más costará calentarlo o enfriarlo.   Se calcula como: Sus unidades son: ¿Qué posee mayor capacidad calórica: el vaso con agua o la piscina con agua?

El calor específico del agua es: 1 [cal/g °C] Se define como la capacidad calórica por unidad de masa. Es característica de cada material y se calcula como: Sus unidades son: Ambas poseen el mismo calor específico, pues son el mismo material; agua. El calor específico del agua es: 1 [cal/g °C]

Equilibrio térmico Definición Al aislar dos cuerpos a distinta temperatura, fluirá calor desde el cuerpo más caliente (quien cederá calor, enfriándose) hacia el cuerpo más frío (quien absorberá calor, calentándose) hasta que sus temperaturas se igualen; cuando esto suceda, el sistema se encontrará en equilibrio térmico. Calor

Principio calorimétrico de mezclas Al mezclar dos materiales a distinta temperatura en un sistema en donde el calor no pueda entrar ni escaparse hacia el exterior (sistema adiabático), todo el calor cedido por el material a mayor temperatura será completamente absorbido por aquel a menor temperatura. Material más frío. Material más caliente.

Cambios de fase Fases de la materia

Leyes del cambio de fase – Calor latente de cambio de fase A una determinada presión atmosférica, los cuerpos solo pueden cambiar de fase a una temperatura bien definida llamada “temperatura crítica” o “punto crítico”; en el caso del hielo, la temperatura a la cual logrará fundirse, es decir, su punto crítico de fusión, es 0 [ºC]. Estando en su punto crítico, para que cada gramo de material pueda cambiar de fase se le debe ceder o extraer una cantidad de calor Q por unidad de masa m, llamada calor latente de cambio de fase “L”. El calor latente de cambio de fase se expresa como: Durante un cambio de fase la temperatura del material permanece constante. En el caso del hielo, al fundirse (a 0 ºC), el agua que se obtiene está a 0 [ºC] ya que, durante todo el proceso de fusión, la temperatura se mantiene constante. El calor latente absorbido o liberado por un cuerpo para cambiar de fase será el mismo que requiera liberar o absorber, respectivamente, para revertir dicho cambio.

Roce y calor Cada vez que frotamos dos superficies entre sí se produce fricción o roce entre ellas, disipándose calor. Esto se debe a que interactúan entre sí los electrones de cada una de las superficies en contacto, produciendo interacciones de tipo electromagnético. La energía así disipada se manifiesta en forma de calor.

C Pregunta oficial PSU Con los siguientes datos: ¿Cuál es el mínimo calor que necesita absorber un cubo de hielo de 30 g a 0 ºC para fundirse completamente? 80 cal 540 cal 2400 cal 9300 cal 16200 cal C

¿Qué cantidad de calor se debe suministrar a 100 [g] de hielo a 0 [°C] para que se transformen en agua a 20 [°C]? Considere que el calor latente de fusión del hielo es 80 . A) 2.000 [cal] B) 8.000 [cal] C) 10.000 [cal] D) 12.000 [cal] E) 20.000 [cal] C Aplicación