UNIVERSIDAD TECNICA DE MANABI FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS, FISICAS Y QUIMICAS ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA: FISICA II INTEGRANTES: Mayra.

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1 UNIVERSIDAD TECNICA DE MANABI FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS, FISICAS Y QUIMICAS ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA: FISICA II INTEGRANTES: Mayra Janeth Macías Cabal Jean Carlos Mirabá Quijije Francisco Xavier Vinces Casanova PROFESORA: Ing. María Pita Asán SEMESTRE: Segundo “F”

2  CALORIMETRIA CALOR: es la energía en tránsito (en movimiento) entre 2 cuerpos o sistemas, proveniente de la existencia de una diferencia de temperatura entre ellos. Principios de la Calorimetría 1er Principio: Cuando 2 o más cuerpos con temperaturas diferentes son puestos en contacto, ellos intercambian calor entre sí hasta alcanzar el equilibrio térmico. Luego, considerando un sistema térmicamente aislado, "La cantidad de calor recibida por unos es igual a la cantidad de calor cedida por los otros". 2do Principio : "La cantidad de calor recibida por un sistema durante una transformación es igual a la cantidad de calor cedida por él en la transformación inversa".

3  Unidades de Cantidad de Calor (Q) Las unidades de cantidad de calor (Q) son las mismas unidades de trabajo (T). Relación entre unidades Tabla del calor específico de algunas sustancias Sistema de Medida Sistema Técnico Sistema Internacional (S.I.) o M.K.S. Sistema C.G.S. Unidad de Medida Kilográmetro (Kgm) Joule (J) Ergio (erg) 1 kgm = 9,8 J 1 J = 107 erg 1 kgm = 9,8.107 erg 1 cal = 4,186 J 1 kcal = 1000 cal = 10³ cal 1 BTU = 252 cal C agua = 1 cal/g.°C C hielo = 0,5 cal/g.°C C aire = 0,24 cal/g.°C C aluminio = 0,217 cal/g.°C C plomo = 0,03 cal/g.°C C hierro = 0,114 cal/g.°C C latón = 0,094 cal/g.°C C mercurio = 0,033 cal/g.°C C cobre = 0,092 cal/g.°C C plata = 0,056 cal/g.°C

4  ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA CALORIMETRÍA  Q = cantidad de calor  M = masa del cuerpo  C = calor específico del cuerpo  Δt = variación de temperatura Calor especifico Cantidad de calor que por kilogramo necesita un cuerpo para que su temperatura se eleve en un grado centígrado.

5  Su expresión matemática es la ecuación fundamental de la calorimetría. Qs = m.c.Δt dónde: Δt = tf – to  Cambios de Fase Calor latente de un cuerpo: es aquel que causa en el cuerpo un cambio de estado físico (sólido, líquido o gaseoso) sin que se produzca variación de temperatura (Δt),es decir permanece constante. QL = m.L

6 Los cambios de fase referentes al estado de la materia son:  Solidificación: líquido a sólido.  Fusión: sólido a líquido.  Vaporización: líquido a gas (la evaporación es una vaporización lenta)  Condensación: (gas a líquido)  Sublimación: sólido a gas o de gas a sólido (sin pasar por líquido)

7  Transferencia de calor y sus mecanismos  Conducción: La conducción es la manera de transferir calor desde una masa de temperatura más elevada a otra de temperatura inferior por contacto directo. El coeficiente de conducción de un material mide la capacidad del mismo para conducir el calor a través de la masa del mismo.

8  Convección: La transmisión de calor por convección es un intercambio de calor entre el aire y una masa material que se encuentran a diferentes temperaturas.  Radiación: Es un mecanismo de transmisión de calor en el que el intercambio se produce mediante la absorción y emisión de energía por ondas electromagnéticas, por lo que no existe la necesidad de que exista un medio material para el transporte de la energía. El sol aporta energía exclusivamente por radiación. Ley de Planck En esta fórmula el Planck define que la Energía de radiación es más fácil que se propague en el vacío, independientemente de la materia de propagación, pero si las relaciona con la velocidad de la luz que es 300000 km/s ©, la longitud de onda, y su constante la cual es 6.63x10 - 34 J.

9 Ley de Stefan’ Boltzmann En esta ley el científico postula que todo cuerpo emite radiación sin importar cuál sea su temperatura, como por ejemplo el sol emite radiación a los seres humanos y nos afecta de diferentes formas lo cual se debe a la temperatura solo de la tierra y de los fenómenos atmosféricos que ocurren en ella con el pasar del tiempo.

10  Ejercicios propuestos: El vidrio de una ventana se encuentra a 10 grados C y su área es de 1,2 m 2. Si la temperatura del aire exterior es 0 grados C, calcular la energía que se pierde por convección cada segundo. Considerar h = 4 W/(m 2 K). Solución: Los datos son T A = 10C = 283K, T = 0 C = 273K, A = 1,2 m 2. Usando la ley de enfriamiento de Newton o convección.

11  Tenemos un kg de hielo (cubo) a -10 grados centígrados, que se pone en contacto con un kg de agua a 80 grados centígrados. ¿Cuánto hielo se funde? Como datos tenemos: C E del agua = 4180 J/kg. K, C E del hielo = 2090J/Kg. K y L F = 334 KJ/Kg.

12  DEBER En un calorímetro cuyo equivalente en agua son 10 gramos, ese calorímetro contiene 100 gramos de agua a 20 grados centígrados, se introduce en el un cuerpo de 20 gr a una temperatura de 80 grados centígrados, la temperatura final de la mezcla es de 25 grados centígrados, ¿Cuál es el calor especifico del cuerpo? Al ser el calorímetro un sistema aislado no hay intercambio de energía con el entorno y en el equilibrio se cumple que: el calor cedido por el cuerpo + el calor ganado por el agua + el calor ganado por el calorímetro = 0.

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