El documento describe conceptos fundamentales de la termodinámica como el calor, la energía interna, el trabajo y la variación de energía interna. Explica las leyes de la termodinámica y ecuaciones como la del gas ideal. También describe procesos termodinámicos como los isócoros, isóbaros e isotermos y cómo calcular el trabajo, calor y variación de energía interna en cada proceso y en un ciclo completo.

1. Calor (Temodinámica)
Proyecto de síntesis

2. Calor Termodinámica informática
• TERMODINAMICA
• Es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel
macroscópico.3 Constituye una teoría fenomenológica, a partir
de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales,
sin modelizar y sigue un método experimental.4 Los estados de
equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes
extensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o
la composición molar del sistema,5 o por medio de magnitudes no-
extensivas derivadas de las anteriores como
la temperatura, presión y el potencial químico; otras magnitudes
tales como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con
la mecánica de los medios continuos en general también pueden
ser tratadas por medio de la termodinámica.
• Es importante recalcar que la termodinámica ofrece un aparato
formal aplicable únicamente a estados de equilibrio
• https://exapresfisica.wordpress.com/fisica/fisica10p/fisica-102/leyes-de-la-termodinamica/

4. Calor Termodinámica fisica
• El calor (representado con la letra Q) es la energía transferida de un sistema a otro (o
de un sistema a sus alrededores) debido en general a una diferencia de temperatura
entre ellos. El calor que absorbe o cede un sistema termodinámico depende
normalmente del tipo de transformación que ha experimentado dicho sistema.
• Dos o más cuerpos en contacto que se encuentran a distinta temperatura alcanzan,
pasado un tiempo, el equilibrio térmico (misma temperatura). Este hecho se conoce
como Principio Cero de la Termodinámica, y se ilustra en la siguiente figura.
• Un aspecto del calor que conviene resaltar es que los cuerpos no almacenan
calor sino energía interna. El calor es por tanto la transferencia de parte de dicha
energía interna de un sistema a otro, con la condición de que ambos estén a diferente
temperatura. Sus unidades en el Sistema Internacional son los julios (J)
• La expresión que relaciona la cantidad de calor que intercambia una masa m de una
cierta sustancia con la variación de temperatura Δt que experimenta es:
• donde c es el calor específico de la sustancia.
• http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo1p/calor.html

6. • Calor ( temodinámica) filosofía
(Sal Ford, Reino Unido, 1818 – Sale, id., 1889). Físico británico, a quien se le debe la teoría
mecánica del calor, y en cuyo honor la unidad de la energía en el sistema internacional recibe el
nombre de Joule.
Joule estudió aspectos relativos al magnetismo, especialmente los relativos a la imantación del
hierro por la acción de corrientes eléctricas, que le llevaron a la invención del motor eléctrico.
Descubrió también el fenómeno de magnetostricción, que aparece en los materiales
ferromagnéticos, en los que su longitud depende de su estado de magnetización

7. El calor específico (o capacidad calorífica específica) es la energía necesaria
para elevar en un 1 grado la temperatura de 1 kg de masa. Sus unidades en el
Sistema Internacional son J/kg K.
• En general, el calor específico de una sustancia depende de la
temperatura. Sin embargo, como esta dependencia no es muy grande,
suele tratarse como una constante. En esta tabla se muestra el calor
específico de los distintos elementos de la tabla periódica y en
esta otra el calor específico de diferentes sustancias.
• Cuando se trabaja con gases es bastante habitual expresar la cantidad
de sustancia en términos del número de moles n. En este caso, el calor
específico se denomina capacidad calorífica molar C. El calor
intercambiado viene entonces dado por:
• En el Sistema Internacional, las unidades de la capacidad calorífica
molar son J/molK.
• Criterio de signos: A lo largo de estas páginas, el calor absorbido por
un cuerpo será positivo y el calor cedido negativo.

9. Calor (Temodnámica) Cálculo
• Cálculo del trabajo, calor y variación de energía interna de una transformación
• En el primer Apple se pueden examinar las diversas transformaciones termodinámicas, con datos introducidos por el
usuario. Conocido el estado inicial y el estado final el programa calcula el trabajo, calor y variación de energía interna.
• Se introduce el estado inicial en los controles de edición titulados presión, volumen y temperatura de la primera columna.
• Si se elige la transformación isóbara pulsando en el botón de radio correspondiente situado en el panel izquierdo del Apple,
la presión final es la misma que la del estado inicial, solamente es necesario introducir el valor del volumen o de la
temperatura del estado final. El programa calcula la variable que queda por especificar empleando la ecuación de estado del
gas ideal.
• Si se elige la transformación isocora, el volumen del estado inicial es el mismo que el volumen final, solamente es necesario
introducir el valor de la presión o de la temperatura. El programa calcula la variable que queda por especificar empleando la
ecuación de estado del gas ideal.
• Si se elige la transformación isoterma, la temperatura del estado inicial es la misma que la temperatura del final, solamente
es necesario introducir el valor de la presión o del volumen. El programa calcula la variable que queda por especificar
empleando la ecuación de estado del gas ideal.
• Si se elige la transformación adiabática, solamente es necesario introducir el valor de la presión, o del volumen o de la
temperatura, las dos variables restantes las calcula el programa empleando la ecuación de de una transformación adiabática
entre el estado inicial y final y la ecuación de estado del gas ideal en el estado final.
• El Apple indica los datos que necesita el programa y avisa si se han introducido más datos de los necesarios en los controles
de edición.
• Pulsando el botón titulado Calcular, se completa el estado final y se calcula el trabajo, el calor y la variación de energía
interna. Además, comienza una animación, en la que observamos en la parte inferior, un cilindro que contiene el gas con un
pistón móvil y que está en contacto con un foco de calor. El movimiento del pistón indica si el gas se expande o se
comprime, y una flecha de color amarillo, indica si el sistema recibe calor del foco, o bien cede calor al foco.
• En la parte superior, aparece la representación gráfica de la transformación termodinámica en un diagrama pH.
• En la parte derecha, un diagrama de barras en la que se representa comparativamente, el trabajo (en color azul), la variación
de energía interna (en color gris oscuro) y el calor (en color rojo). A partir de este diagrama podemos comprobar
visualmente el primer principio. A medida que se recorre la sucesión de estados de equilibrio, entre el estado inicial y final,
vemos como el sistema produce trabajo, cambia la energía interna, recibe o cede calor, etc.
•
• http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo1/termo1.html

10. Ecuación de estado de un gas idealpV=nRTEcuación de una transformación adiabáticaRelación
entre los calores específicoscp-cV=RÍndice adiabático de un gas idealPrimer Principio de la
TermodinámicaDU=Q-W
• Transformación Calor TrabajoVar. Energía Interna
• Isócora (v=cte) Q=ncV(TB-TA) 0 DU=ncV(TB-TA)
Isóbara (p=cte) Q=ncp(TB-TA) W=p(VB-VA) DU=ncV(TB-TA)
Isoterma (T=cte) Q=WDU=0
• Adibática (Q=0) 0W=-DUDU=ncV(TB-TA)

11. Una máquina térmica
trabaja con un gas
monoatómico, describiendo
el ciclo reversible ABCD de
la figura. Sabiendo que VC =
2 VB:
Calcular el valor de las
variables termodinámicas
desconocidas en cada
vértice.
Calcular en cada etapa del
ciclo, el trabajo, el calor y la
variación de energía
interna.
El rendimiento del ciclo.

12. • Proceso A→ B
• En el estado inicial, introducimos
• p=1.5 atm
V=48 litros
T=293 K.
• Se especifica el proceso, activando el botón de radio titulado Adiabático
• Estado final, introducimos
• p=30 atm
• Obtenemos el valor de las variables desconocidas V y T del estado final
• V=7.95 litros
T=791.13 K
• El trabajo W=-249.96 atm·l
El calor Q=0
La variación de energía interna ΔU=249.96 atm·l
• Se pulsa el botón titulado <<<<, el estado final B es el inicial del siguiente proceso
• Proceso B→ C
• Estado inicial
• p=30 atm
V=7.95 litros
T=971.13 K

13. • Ciclos térmicos
• El programa permite también examinar las distintas etapas de un ciclo térmico. En
un ciclo el estado final de una etapa es el estado inicial de la siguiente. El botón
titulado <<<<, convierte la presión, volumen y temperatura del estado final en su
correspondientes del estado inicial.
• Podemos apuntar en un papel, los datos del trabajo, calor y variación de energía
interna de cada etapa y determinar.
• El calor absorbido (signo positivo) Qabs.
• El calor cedido (signo negativo) Qced
• El trabajo realizado, suma de los trabajos en cada una de las etapas, Wtotal.
• La variación de energía interna DU
• Comprobando
• Que la variación de energía interna a lo largo de un ciclo es cero. Luego, la energía
interna es una función de estado del sistema, que no depende de la
transformación, sino del estado inicial y final.
• Que de acuerdo con el principio de conservación de la energía, el trabajo total es
igual al calor absorbido menos el calor cedido (en valor absoluto) Wtotal=Qabs-
|Qced|
• Calcular el rendimiento del ciclo, es decir, el cociente entre el trabajo y el calor
absorbido