Ley Cero de La Termodinámica

José Fernández Cabrera 1

También conocida como el principio de conservación de energía que se expresa de la siguiente manera :si un sistema A está en equilibrio térmico con un sistema B, y éste sistema B está en equilibrio térmico con otro sistema C, entonces los sistemas A y C están en equilibrio térmico.


Una persona está expuesta a varios tipos de propagación de calor, éstas se combinan y se establece un equilibrio térmico con la persona hasta que su temperatura sea igual a la ambiental.


El calor, es una forma de energía .Su unidad en el sistema S.I es el Joule.

Otra unidad utilizada es la Caloría de calor (cal), que no debe confundirse con la caloría alimenticia (Cal).

1 cal = 4.18 Joule.

1Cal= 1000cal= 1kcal


Algunas de las más conocidas aplicaciones de esta rama de la física son:

Los refrigeradores. Los motores. Estos se interpretan

gracias a la primera ley. Globos sostenidos por gases (helio,

por ejemplo).


(Capacidad calorífica) específica de una sustancia, es la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de una unidad de masa de la sustancia en 1 grado.


Si Δ Q, es la cantidad de calor requerido para producir un cambio en la temperatura Δ T en una masa m de sustancia, entonces:


Calor específico = c =

entonces


(Equivalente de agua) de un cuerpo es la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de dicho cuerpo en un grado. De acuerdo a esta definición, la capacidad calorífica de un cuerpo de masa “m” y calor especifico “c” es “mc”


Por un cuerpo de masa “,m” y calor específico “c”, cuya fase no está cambiando, se debe a un cambio de temperatura “ Δ T", esta dado por la relación:

Δ Q mc Δ T


Un sólido cristalino es la cantidad de calor requerido para fundir una unidad de masa de éste a temperatura constante.

Esto también equivale a la cantidad de calor emitido por la unidad de masa del sólido cuando se cristaliza a la misma temperatura. El calor de fusión del agua a 0a.C. es aproximadamente 335kJ/kg o 80 cal/gr.


Un líquido es la cantidad de calor requerido para vaporizar una unidad de masa de éste, a una temperatura constante.

Para el agua a 100º C, Vd. Corresponde aproximadamente a 2,26 MJ/Kg. o 540 cal/gr.


Equilibrio termodinámico: Un sistema que no tiene interacción con el medio está en equilibrio termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas a lo largo del tiempo.

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Equilibrio térmico: Decimos que dos o más sistemas se encuentran en equilibrio térmico cuando al estar en contacto entre si, pero aislados del medio, sus propiedades se estabilizan en valores que no cambian con el tiempo.


Formas de trasferencia de calor

Convección

Conducción


La convección tiene lugar cuando áreas de fluido caliente (de menor densidad) ascienden hacia las regiones de fluido frío. Cuando ocurre esto, el fluido frío (de mayor densidad) desciende y ocupa el lugar del fluido caliente que ascendió. Este ciclo da lugar a una continua circulación (corrientes convectivas) del calor hacia las regiones frías.


La conducción es el transporte de calor a través de una sustancia y tiene lugar cuando se ponen en contacto dos objetos a diferentes temperaturas. El calor fluye desde el objeto que está a mayor temperatura hasta el de menor temperatura. La conducción continúa hasta que los dos objetos alcanzan la misma temperatura (equilibrio térmico).


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