Este documento presenta conceptos clave de física como calor, temperatura, leyes de los gases y termodinámica. Explica que el calor es energía asociada al movimiento molecular, mientras que la temperatura es una medida del calor. También describe las tres formas de transferencia de calor, las leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac, y la constante universal de los gases. Finalmente, introduce conceptos básicos de termodinámica como sistema termodinámico, energía interna y las leyes de la termodinámica

1. TEMAS SELECTOS DE
FÍSICA II
BLOQUE III
Profesor: Fausto Hernández Tlatelpa
6° “F”

2. CALOR, LEYES DE LOS GASES
Y TERMODINÁMICA
Integrantes del equipo:
•Bello Cantú Jorge Alfonso
•Cid Anaya Fatima
•Hermoso Hernández Mildred
•Ventura Guzmán Daniel

3. CALOR

4. ¿CALOR O TEMPERATURA?
 El calor y la temperatura son conceptos que tienen
un significado diferente pero que se relacionan
entre sí.
 El calor es, simplemente el movimiento de
partículas; se relaciona directamente con la energía
cinética a nivel molecular, por lo tanto, el calor es
una forma de energía: energía calorífica.
“El calor es la energía total del movimiento molecular
en un cuerpo”
 La temperatura es la medida del calor de un
cuerpo. Si añadimos calor, la temperatura aumenta.
Si quitamos calor, la temperatura disminuye.

5. FORMAS DE PROPAGACIÓN DEL CALOR
Conducción Convección Radiación
La conducción tiene
lugar cuando dos
objetos a diferentes
temperaturas entran en
contacto. El calor fluye
desde el objeto más
caliente hasta el más
frio, hasta que los dos
objetos alcanzan una
misma temperatura.
En líquidos y gases la convección
es prácticamente la forma mas
eficiente de transferir calor. La
convección tiene lugar cuando
masas (porciones) de fluido
caliente ascienden hacia las
regiones de fluido frio. Cuando
esto ocurre, el fluido frío
desciende tomando el lugar del
fluido caliente que ascendió
La radiación es una
forma de transferencia
de
calor que no requiere de
contacto físico entre la
fuente y el receptor del
calor. Por ejemplo,
podemos sentir el calor
del Sol aunque no
podemos tocarlo.

6. UNIDADES DEL CALOR
 La cantidad de calor, ganado o perdido por un
cuerpo, se expresa en las mismas unidades que la
energía y el trabajo (joules J).
 Otra unidad es la caloría (cal), definida como la
cantidad de calor necesaria para elevar la
temperatura de 1 gramo de agua a 1 atmósfera de
presión desde 20° hasta 21°C. Para cantidades
mayores de calor se utiliza un múltiplo de la caloría,
la kilocaloría Kcal, que equivale a 1000calorías.
 La energía mecánica puede convertirse en calor a
través de la fricción o rozamiento, 1cal= 4.18J

7. CAPACIDAD CALÓRICA
 La capacidad calórica de una sustancia es el calor
necesario para elevar , en una unidad
termométrica, la temperatura de una unidad de
masa de dicha sustancia.

8. CALOR ESPECÍFICO
 El calor específico de una sustancia es igual a la
capacidad calorífica de dicha sustancia entre su
masa.

9. CALOR LATENTE DE UN CUERPO
 Se define como la cantidad de calor necesaria para
cambiar de fase de una masa m de una sustancia
pura, es decir, calor entre unidad de masa.

10. LEYES DE LOS GASES

11. LEY DE BOYLE
 La Ley de Boyle se establece como: el producto de la
presión y el volumen en el estado inicial es igual al
producto de la presión y volumen en el estado final
manteniendo la masa y la temperatura constantes,
enunciándose esta como sigue:
“Siempre que la masa y la temperatura de una muestra de
un gas permanecen constantes, el volumen del gas es
inversamente proporcional a su presión absoluta”
P1V1=P2V2
Donde:
 P1 = presión absoluta inicial.
 V1 = volumen inicial.
 P2 = presión absoluta final.
 V2 = volumen final.

12. LEY DE CHARLES
 La ley de Charles nos relaciona el cambio del volumen de
un gas en relación con los cambios de temperatura
manteniendo la presión constante (proceso isobárico).
“Siempre que la masa y la presión de un gas permanecen
constantes, el volumen del gas es directamente
proporcional a su temperatura absoluta”
V/T=k
Si se tienen dos condiciones de estado inicial y final, la
formula se puede expresar de la siguiente manera:
V1/T1=V2/T2
Donde:
 V1 = volumen inicial.
 T1 = temperatura absoluta inicial.
 V2 = volumen final.
 T2 = temperatura absoluta final

13. LEY DE GAY- LUSSAC
 Gay–Lussac realizo cambios de presión con respecto a
cambios de temperatura manteniendo el volumen
constante (proceso isométrico ó isocórico).
La ley de Gay - Lussac, se enuncia como sigue:
“Siempre que la masa y el volumen de un gas
permanecen constantes, la presión absoluta de un gas
es directamente proporcional a su temperatura
absoluta.”
P1/T1=P2/T2
Donde:
 P1 = Presión absoluta inicial.
 T1 = Temperatura absoluta inicial.
 P2 = Presión absoluta final.
 T2 = Temperatura absoluta final.

14. CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES
 Las mediciones del comportamiento de los gases, dan origen
a varias condiciones,
 la primera es que el volumen de un gas es directamente
proporcional al numero de moles;
 la segunda es que el volumen varia inversamente proporcional a
la presión absoluta manteniendo la temperatura absoluta
constante y el numero de moles y,
 la tercera es que la presión absoluta, es proporcional a la
temperatura absoluta manteniendo constante el volumen y el
numero de moles.
Ecuación del gas ideal:
PV=nRT
Dónde:
 P= presión absoluta
 V=volumen
 n=número de moles
 R=constante de los gases
 T= temperatura

15. TERMODINÁMICA

16. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE LA
TERMODINÁMICA
 Termodinámica: (en griego termo significa “calor” y dinámico
significa “fuerza”). Se define como la rama de la física que
estudia las relaciones de la energía y sus transferencias pero,
sobre todo, en la que interviene el calor y el trabajo mecánico.
 Sistema termodinámico: Es cualquier conjunto de objetos que
conviene considerar como unidad y que podría intercambiar
energía con su entorno.
 Proceso Termodinámico: Se presenta cuando la intervención del
calor produce un cambio en el estado de un sistema
termodinámico. Es decir, cambios en su temperatura, volumen y
presión dados.
 Energía Interna (U): Se define como la suma de todas las
energías cinéticas de todas sus partículas constituyentes, mas la
suma de todas las energías potenciales de interacción entre
ellas.
 Máquina Térmica: Se le llama así a cualquier dispositivo que
convierte energía calorífica a energia mecânica o vice versa.

17. PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
 La primera Ley de la Termodinámica se basa en el
principio de la ley de conservación de la energía y
se enuncia de la siguiente forma:
“En cualquier proceso termodinámico, el calor neto
absorbido por un sistema es igual a la suma del
equivalente térmico del trabajo efectuado por el
sistema y el cambio en la energía interna del
sistema”.
∆U = Q-W
∆U=U2-U1= cambio de energía interna
Q= Calor neto
W= Trabajo realizado por el sistema

18. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
 La base de esta ley es el hecho de que si mezclamos
partes iguales de dos gases nunca los encontraremos
separados de forma espontánea en un instante
superior.
 Enunciado de Clausius: No hay ninguna transformación
termodinámica cuyo único efecto sea transferir calor de un
foco frío a otro caliente.
 Enunciado de Kelvin: No hay ninguna transformación
termodinámica cuyo único efecto sea extraer calor de un foco
y convertirlo totalmente en trabajo.
 La segunda ley proporciona la base para el concepto
termodinámico de entropía.
 Entropía: Se define como una medida cuantitativa del grado
de desorden de un sistema y siempre va en aumento en
procesos irreversibles o puede permanecer constante en los
procesos reversibles pero nunca disminuye.

19.  Ley Cero de la Termodinámica
Se basa en el equilibrio térmico y se enuncia como
sigue:
“Si dos sistemas A y B están por separados en
equilibrio térmico con un tercer sistema C,
entonces los Sistemas A y B están en equilibrio
térmico entre si”
 Tercera Ley de la Termodinámica
“No se puede llegar al cero absoluto mediante una
serie finita de procesos”.