TEMPERTURA FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún ARQUITECTURA

Presentación del tema: "TEMPERTURA FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún ARQUITECTURA"— Transcripción de la presentación:

1 TEMPERTURA FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún ARQUITECTURA
Facultad de Física- PUC

2 CLASE DE HOY Ley Cero de la termodinámica Escalas de Temperatura
Expansión térmica FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

3 TEMPERATURA Cantidad Escalar
Tiene que ver con la energía interna de un sistema compuesto de muchas partículas La pregunta es ¿Cómo SE MIDE? FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

4 Experimento AGUA FRÍA AGUA TIBIA AGUA CALIENTE MANO IZQUIERDA
MANO DERECHA FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

5 AGUA FRÍA AGUA TIBIA AGUA CALIENTE MANO IZQUIERDA MANO DERECHA
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6 MANO IZQUIERDA: “El AGUA ESTÁ CALIENTE”
RESULTADO MANO IZQUIERDA: “El AGUA ESTÁ CALIENTE” MANO DERECHA: “EL AGUA ESTÁ FRÍA” → NUESTRO CUERPO NO ES UN BUEN INSTRUMENTO PARA MEDIR TEMPERATURA FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

7 CONTACTO TÉRMICO: hay intercambio de energía entre dos
sistemas debido a que tienen distinta temperatura EQUILIBRIO TÉRMICO: dos sistemas en contacto térmico tienen CERO intercambio de energía FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

8 LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
A en equilibrio térmico con C B en equilibrio térmico con C A en equilibrio térmico con B Existe el TERMÓMETRO FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

9 TERMÓMETRO Volumen de un líquido Dimensiones de un sólido
Se basa en una propiedad física que podemos medir Volumen de un líquido Dimensiones de un sólido Presión de un gas a volumen constante Volumen de un gas a presión constante Resistencia eléctrica de un conductor Color de un objeto FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

10 Escala Celsius AGUA CON HIELO → 0 ºC AGUA HIRVIENDO → 100 ºC
Alcohol hasta 50 ºC Mercurio hasta entre -39ºC y 85ºC FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

11 Escala Fahrenheit AGUA CON HIELO → 32 ºF AGUA HIRVIENDO → 212 ºF
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12 Escala Absoluta de Temperatura (K)
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13 Gas Ideal Monoatómico La energía interna viene solo de la traslación y depende solo de T A volumen constante FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

14 Algunas Temperaturas FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún
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15 EXPANSIÓN TÉRMICA FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún ARQUITECTURA
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16 EXPANSIÓN TÉRMICA FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún ARQUITECTURA
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17 Modelo de sólido FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún ARQUITECTURA
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18 En una sola pieza, el agujero
se agranda FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

19 Expansión Térmica Expansión Lineal
Expansión Volumen (sólidos y liquidos) FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

20 FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

21 Algunos Materiales FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún ARQUITECTURA
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22 Expansión Isotrópica Área γ = 2α Volumen β = 3α FISICA GENERAL
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23 Caso Volumen Volumen inicial de una caja de material Si
Nos quedamos con el término lineal FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

24 Ejemplo Cierto telescopio forma una imagen de parte de un cúmulo de estrellas en un chip detector de silicio cuadrado (charge-coupled detector CCD), de 2 cm por lado. Un campo de estrellas se enfoca en el chip CCD cuando se energizó primero y su temperatura es de 20 ºC. El campo de estrellas contiene 5342 estrellas uniformemente dispersas. Para hacer más sensible el detector, se enfría a -100 ºC ¿Cuántas estrellas caben en el chip? R: 5336. Nota. Considere que el coeficiente de expansión superficial es 2α y para el silicio α=4.68x10-6 ºC-1. FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

25 Ejemplo Las secciones de concreto de cierta supercarretera están diseñadas para tener una longitud de 25 m. Las secciones son vaciadas y curadas a 10 ºC. Calcule la separación mínima que debe dejar el ingeniero entre las secciones para eliminar el pandeo si el concreto puede alcanzar una temperatura de 50 ºC. R: 1.2 cm FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC