Calor y Temperatura - grupo14fisicaquimica - Home · · 2015-08-1121/05/2011 4 Fisica I -...
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21/05/2011
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 1
Calor y Temperatura
Diapositivas de la clase – Física I
Diapositivas de clase
Estas diapositivas solo pueden servir como guía de lo que se estudió en clase teórica y de ninguna manera se puede tomar como un apunte oficial de la cátedra de Física I.
Walter Diaz
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 3
Organización :
•Temperatura – Termómetros
•Escalas termométricas – cero absoluto
•Calor
•Unidades de calor
•Equivalente mecánico del calor
•Calor especifico
•Calorimetría
•Cambios de estado – calor latente
Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 4
¿Que no salga el calor ?¿O que entre el frío?
Pedro, cierra la ventana. Que no salga el calor.
CALOR y TEMPERATURA¿Qué son?
CALOR y TEMPERATURA¿Qué son?
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 5
Introducción
TEMPERATURA: me dida relativa de que tan caliente o frío está un cuerpo.
Definición poco precisa pero amigable
Si un objeto tiene una temperatura mas alta que otro se dice que está mas caliente
Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 6
Temperatura
A nivel microscópico T está asociada al movimiento de las moléculas
La temperatura es una medida del valor promedio de la energía cinética de traslación
ENERGIA INTERNA
TOTAL
ENERGIAPOTENCIAL DE
LAS MOLECULAS
ENERGIACINETICA
ENERGIACINETICA
TRASLACIONAL
ENERGIAVIBRACIONAL
ENERGIAROTACIONAL
ANIM ACION….
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 7
Temperatura: termómetros
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Temperatura: construcción de un termómetro
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Temperatura: escalas termométricas
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Temperatura: escalas termométricas
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 11
Temperatura: escalas termométricas
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Temperatura: escala Kelvin – cero absoluto
Para un gas : p V T∝
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Temperatura: escala Kelvin – cero absoluto
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Temperatura: escala Kelvin – cero absoluto
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 15
Temperatura: relación entre las escalas
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CalorConcepto relacionado con la temperatura describe el proceso de transferencia de energía de un ob jeto a otro
ENERGIA NETA TRANSFERIDA DE UN OBJETO A OTRO DEBIDO A UNA DIFERENCIA DE TEMPERATURA
ANIM ACION….
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 17
Unidades de calor
Calor implica la cantidad de energía que se añade o se quita a la energía interna de un objeto a causa de una diferencia de Temperatura
ENERGIA EN TRANSITO
JOULE
KILOCALORIACantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 kg de agua en 1 °C (de 14,5 °C a 15,5 °C )
CALORIA
Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 18
Equivalente mecánico del calor
Cuando las pesas pierden energía potencial, el agua se calienta:
1 kcal = 4186 J
1 cal = 4,186 Jh
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 19
Calor específico
• Cuando se añade calor a un sólido o liquido, la energía
aportada aumenta la Energía cinética molecular (cambio de T)
• También puede aumentar la Energía potencial asociada a los
enlaces moleculares
• Las sustancias tienen diferentes configuraciones moleculares
• Si se añade la misma cantidad de calor a masas iguales de
diferentes sustancias los cambios en la T no son iguales
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Calor específico
ANIM ACION….
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 21
Calor específico
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Calor específico
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 23
Calor específico
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Calorimetría
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 25
Calorimetría
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Calorimetría – Curvas de calentamiento
Cuando un cuerpo se calienta, aumenta su temperatura hasta que cambia de estado; en este momento la temperatura permanece constante.
ANIM ACION…
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Calorimetría – Equilibrio Térmico
Cuando dos sustancias a diferente temperatura intercambian energía se llega al equilibrio térmico, situación en la cual ambas han alcanzado la misma temperatura.
ANIM ACION…
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Cambios de estado y calor latente
MOLECULAS UNIDAS POR FUERZAS DE ATRACCION
MOLECULAS TIENEN RELATIVA LIBERTAD DE MOVIMIENTO: LIQUIDO ASUME LA FORMA DEL RECIPIENTE
TOTAL LIBERTAD DE MOVIMIENTO
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 29
Cambios de estado y calor latente
Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 30
Cambios de estado y calor latente
ANIM ACION….
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 31
Cambios de estado y calor latente
Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 32
Cambios de estado y calor latente
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 33
Calor - Ejemplo
Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 34
Calor - Ejemplo
Calor necesario para convertir m = 1,5 kg de hielo a t0=-20ºC y 1 atm en vapor
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Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 35
Calor - Ejemplo
Fisica I - Instituto de Fisica F B Q F 36
* Física Universitaria Sears, Zemansky, Young, Freedman.
Editorial Addison Wesley Longman, IV Edición. * Física Universitaria Sears, Zemansky, Young. Editorial Addison Wesley, VI Edición.
* Física Kane, Sternhem. Editorial Reverté. * Física
Serway- Faughn Editorial Pretice Hall, V Edición. * Física para la Ciencia y la Tecnología – Vol. I
Mecánica, oscilaciones y ondas, termodinámica. Tipler. Editorial Reverté, IV Edición. * Física conceptos y aplicaciones
Tippens. Editorial Mc Graw Hill, II Edición. * Física – Parte I Resnick, Hollyday Editorial Cecsa
BIBLIOGRAFIA