Materiales de apoyo para contenidos relacionados con los conceptos calor y temperatura

1. M À Q UI N A S
T É R M I C A S
Era industrial
Siglo Siglo XX
XIX
Máquinas térmicas:
Para su funcionamiento requieren de un gas
que se expande al calentarse
Con ello logran el movimiento de un mecanismo

2. Funcionaron con vapor… “Al aumentar la presión del
vapor se ponía en movimiento algún mecanismo
(el pistón)

3. James Watt:
Pionero e
impulsor en el
desarrollo y
aplicación de
estas máquinas
Mediados
Fábricas
del siglo
XIX
Ferrocarriles
Transatlánticos

5. La cantidad de calor es proporcional
a la cantidad de trabajo

6. ¿Es posible
transformar calor
en trabajo?
¡¡¡¡ SÎ !!!!

7. Esto no se supo hasta los
estudios del francés
Nicolas Leonord Sadi Carnot
Se lograron importantes avances en el
funcionamiento de las máquinas
térmicas (visión física)

8. En un sistema
mecánico ésta se
conserva en las
transformaciones de
Energía cinética y
Energía Potencial, si
no hay fricción…”
“Una de las leyes más importantes de la física”

9. La energía térmica
Los cambios en la
energía interna
(Relacionada con el movimiento y
las fuerzas entre moléculas y
átomos)
Y el trabajo que el sistema puede
efectuar o que se efectúa sobre él

10. La Conservación de la
energía se describe en la El cambio de energía
interna
1ª. Ley de la
Termodinámica Cantidad de calor o energía
térmica
como:
Es el trabajo que hace el
sistema o se hace sobre él
Lectura página 47

11. “La transformación de la energía se dará sólo
entre el calor y el trabajo…”
Indica que el trabajo es efectuado por el sistema
El trabajo se efectúa en el sistema

12. Dibujos página 47

13. En la cámara de combustión la temperatura
es alta por lo que SE TRANSFIERE
CALOR al resto del sistema…

16. Trabajo
Se transfiere
cierta cantidad
de calor al
medio que se
encuentra a
temperatura
interna
Esquema
página 48

17. Cualquier máquina térmica
•De
combustión
(motores de
gasolina o de
diesel).
•De vapor
•Reactor
nuclear
Llevo al estudio de las máquinas más
allá del plano de los mecanismos

18. Carnot demostró que no es posible que una
máquina térmica convierta todo el calor en
trabajo, es decir que sea del 100%
La eficiencia depende de Si las temperaturas
la diferencia de fueran iguales no
temperatura entre la habría transformación
fuente del calor y no se
(cámara de combustión llevaría acabo un
y el medio)… trabajo…

19. Para calcular la eficiencia deben utilizarse
los grados Kelvin (°K)
E = 1 a 0 °K
¡Imposible!
“Un proceso Por esta razón no puede
cuyo único existir una máquina
térmica que convierta todo
proceso sea el calor en trabajo…
convertir calor
Se enuncia en…
en trabajo es
imposible…”

20. “El calor por si mismo no puede ser transferido
de un objeto frío a uno caliente…”
Tabla de eficiencia y ejemplo, página 48,

22. Profr. Miguel Peralta Espinoza, 2007 - 2008