Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 1.

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1 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 1 Aplicación del principio de equilibrio APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE EQUILIBRIO Ley de Zeroth de la termodinámica, el calor y la temperatura

2 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 2 Aplicación del principio de equilibrio Temperatura y calor...

3 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 3 Aplicación del principio de equilibrio Calor y temperatura Cuerpo grande a temperatura constante T 1 Cuerpo grande a temperatura constante T 1 Cuerpo grande a temperatura constante T 2 <T 1 Cuerpo grande a temperatura constante T 2 <T 1 Nuestro sentido de la dirección del flujo de calor: de las temperaturas altas a las bajas.

4 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 4 Aplicación del principio de equilibrio La temperatura y el calor están relacionados. Para los metales, gran flujo de calor: materiales diatérmicos T1T1T1T1 T1T1T1T1 T2T2T2T2 T2T2T2T2 Para los no metales, poco flujo de calor: aisladores. T1T1T1T1 T1T1T1T1 T2T2T2T2 T2T2T2T2

5 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 5 Aplicación del principio de equilibrio Definición calórica de la temperatura T1T1T1T1 T2T2T2T2 Fronteras aisladoras

6 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 6 Aplicación del principio de equilibrio Llevar los sistemas a tener contacto térmico y rodearlos con una frontera aisladora y adiabática. Configuración inicial de los sistemas cerrados y combinados con una pared diatérmica entre ambos T1T1T1T1 T2T2T2T2

7 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 7 Aplicación del principio de equilibrio Se observa que el calor fluye del subsistema con mayor temperatura hacia el ésta es menor. T1T1T1T1 T2T2T2T2

8 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 8 Aplicación del principio de equilibrio El estado final del sistema total se observa cuando las temperatuas son iguales. El flujo de calor del subsistema 1 al subsistema 2 disminuye con el tiempo. T 1,final T 2,final

9 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 9 Aplicación del principio de equilibrio Ley Zeroth de la termodinámica...

10 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 10 Aplicación del principio de equilibrio Equilibrio térmico T1T1T1T1 T2T2T2T2 T 1,final T 2,final Estado inicial : Estado final:

11 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 11 Aplicación del principio de equilibrio Demostración de la ley Zeroth Dos subsistemas en equilibrio con un tercero Adiabática Diatérmica B D A D C

12 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 12 Aplicación del principio de equilibrio Dos sistemas en equilibrio con un tercero están en equilibrio térmico entre sí. La ley Zeroth

13 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 13 Aplicación del principio de equilibrio Medición de la temperatura...

14 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 14 Aplicación del principio de equilibrio El mercurio en un termómetro de vidrio Propiedad termométrica: expansión del Hg con la temperatura.Propiedad termométrica: expansión del Hg con la temperatura.

15 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 15 Aplicación del principio de equilibrio Propiedad termométrica: presión a volumen constante.Propiedad termométrica: presión a volumen constante. Termómetro de gas de volumen constante

16 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 16 Aplicación del principio de equilibrio Propiedad termométrica: voltaje (fem) que se genera.Propiedad termométrica: voltaje (fem) que se genera. El termopar

17 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 17 Aplicación del principio de equilibrio Escalas de temperatura Escala Kelvin Punto triple del agua a P = 1 atmPunto triple del agua a P = 1 atm T = 273.15 K Punto de vapor del agua aPunto de vapor del agua a P = 1 atm P = 1 atm T = 373.15 K Escala Kelvin Punto triple del agua a P = 1 atmPunto triple del agua a P = 1 atm T = 273.15 K Punto de vapor del agua aPunto de vapor del agua a P = 1 atm P = 1 atm T = 373.15 K Escala Celsius Punto triple del agua a P = 1 atmPunto triple del agua a P = 1 atm T = 0 o C Punto de vapor del agua aPunto de vapor del agua a P = 1 atm P = 1 atm T = 100 o C 1 o C = 1 K 1 o C = 1 K Escala Celsius Punto triple del agua a P = 1 atmPunto triple del agua a P = 1 atm T = 0 o C Punto de vapor del agua aPunto de vapor del agua a P = 1 atm P = 1 atm T = 100 o C 1 o C = 1 K 1 o C = 1 K

18 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 3. Transparencia 18 Aplicación del principio de equilibrio Términos y conceptos clave Frontera adiabática Proceso adiabático Frontera diatérmica Puntos fijos Calor Frontera aisladora Propiedad termométrica Escala de temperatura Propiedad termométrica Termométro Ley Zeroth de la termodinámica