1. Calorimetría Rama de la termodinámica que mide la cantidad de energía generada en procesos de intercambio de calor

2. Calor Es la transferencia de energía entre la materia como resultado de las diferencias en la temperatura. Energía T1 T2 T1 > T2

3. Unidad del Calor : Caloría (cal) Es la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 °C a 15,5 °C a la presión de 1 atmósfera (Presión normal). Relación entre unidades Unidades de Cantidad de Calor Las unidades de cantidad de calor (Q) son las mismas unidades de trabajo (T).

4. Equivalente mecánico del calor En el experimento de Joule se determina la relación entre la unidad de energía joule y la unidad de calor caloría. El trabajo que realizan las paletas se transforma en calor 1 cal = 4,186 joule

5. Capacidad calorífica y Calor específico Capacidad calorífica (C) Es el calor que debe recibir una sustancia para que aumente su temperatura 1 ºC. Unidad : [c] = cal / °C Por lo tanto si una cantidad de calor Q produce un cambio en la temperatura de una sustancia se tiene:

6. Es la razón entre la capacidad calorífica (C) de un cuerpo y la masa (m) de dicho cuerpo. Calor específico (c) Unidad : [c] = cal / g °C •m es la masa de la sustancia en gramos.

7. Formas de transformación del calor

8. Efectos del Calor 1º.- Cambios de Estado Sublimación Vaporización Fusión Solidificación Licuefacción Sublimación Cambios progresivos () Absorven Q Cambios regresivos () Desprenden Q

9. Q = mLf Q = mLv Agua : Lf = 3.34 105 J/kg Lf = 79.6 cal/g Lv = 2.256 106 J/kg Lv = 539 cal/g

10. Calor latente Calor latente de cambio de estado L: Es la cantidad de calor que necesita una unidad de masa de una sustancia para cambiar de estado. Se mide en J/Kg o bien en cal/gr. Q= m x L T (°C) Fase gaseosa 100 Punto de ebullición Fase líquida Punto de fusión 0 Fase sólida -25 Tiempo El calor de fusión y vaporización solo se emplean en el cambio de estado, no en aumentar la Temperatura.

11. 2º.- Dilatación Es el fenómeno por el que los cuerpos experimentan una variación de volumen al modificar su temperatura. Dilatación Lineal L = Longitud final Lo = Longitud inicial £ = Coeficiente de Dilatación Líneal At = incremento de temperatura = (tf - to) Coeficiente de dilatación lineal

12. Dilatación Superficial S = Superficie final So = Superficie inicial ß = Coeficiente de Dilatación Superficial At = Incremento de temperatura = (tf - to) Coeficiente de dilatación superficial Dilatación Cúbica Coeficiente de dilatación cúbica V = Volumen final Vo = Volumen inicial y = Coeficiente de Dilatación Cúbica At = Incremento de temperatura = (tf - to)

13. Temperatura 1 • Se define temperatura como la propiedad común a los cuerpos que se encuentran en equilibrio térmico

14. Equilibrio térmico Cuando dos cuerpos a distinta temperatura, se ponen en contacto, al cabo decierto tiempo se acaban igualando sus temperaturas. Se dice que ha logrado el equilibrio térmico. • Sea la temperatura del cuerpo caliente t 1, su masa m 1 y su calor específico c 1 •Sea la temperatura del cuerpo frío t 2, su masa m 2 y su calor específico c 2 •Sea t m la temperatura final de equilibrio Como Q cedido = Q absorbido m 1 · c 1 · (t 1 - t m) = m 2 · c 2 · (t m - t 2)

15. 2• La temperatura es una medida del calor o energía térmica de las partículas en una sustancia. 3• Se mide con los termómetros 4• El termómetro alcanza el equilibrio térmico con la muestra y nos indica la temperatura de la misma

17. Establecido por Anders Celsius en 1741

18. Utiliza dos temperaturas de referencia que se llaman puntos fijos

20. Línea de Tiempo El Duque de Toscana, construye el termómetro de bulbo de alcohol con capilar sellado Celsius, propuso los puntos de fusión y ebullición del agua al nivel del mar (P=1 atm) como puntos fijos y una división de la escala en 100 partes (grados). 1641 1740 1717 1592 1765 Fahrenheit construyó e introdujo el termómetro de mercurio con bulbo Galileo diseña el primer termómetro Joseph Black introdujo los conceptos de calor específico y de calor latente de cambio de estado.

21. Con los concluyentes experimentos de Mayer y Joule, se establece que el calor es una forma de energía. Establecen una correspondencia entre la energía mecánica y el calor. Se asentaron las bases para utilizar las máquinas de vapor para mover maquinaria industrial, para el transporte marítimo y terrestre. Watt ideó la separación entre el expansor y el condensador y a partir de entonces empezó la fabricación a nivel industrial. 1769 1842 1967 1798 B. Thompson (conde Rumford) rebatió la teoría del calórico de Black diciendo que se podía generar continuamente calor por fricción, en contra de lo afirmado por dicha teoría. Se adopta la temperatura del punto triple del agua como único punto fijo para la definición de la escala absoluta de temperaturas y se conservó la separación centígrada de la escala Celsius.

23. Longitud de un sólido

24. Presión de un gas

25. Resistencia eléctrica de un sólido

27. Energía Térmica • Es la forma de energía que interviene en los fenómenos caloríficos. • La cantidad de energía térmica recibe el nombre de calor

28. Calor y Trabajo CALOR TRABAJO

29. Existe equilibrio cuando la presión del gas sobre el embolo coincide con la presión del embolo sobre el gas Si la presión anterior aumenta, el émbolo se elevará, obteniéndose un trabajo de expansión.

30. Máquinas Térmicas Son dispositivos capaces de llevar a cabo la transformación del calor en trabajo mecánico . En todas las máquinas térmicas el sistema absorbe calor de un foco caliente; parte de él lo transforma en trabajo y el resto lo cede al medio exterior que se encuentra a menor temperatura

31. Rendimiento de las máquinas Se llama rendimiento de una maquina térmica al cociente entre el trabajo realizado y el calor recibido del foco caliente. El rozamiento transforma la energia cinética en calor. El rendimiento solo depende de las temperaturas T1 y T2. Suministrando calor al cuerpo no conseguimos que este se mueva.

32. Ley fundamental de la calorimetría Un sistema aislado compuesto por n cuerpos, a diferentes temperaturas, evoluciona espontáneamente hacia un estado de equilibrio en el que todos los cuerpos tienen la misma temperatura. Los calores intercambiados sumados con sus signos dan cero Σ Qi = 0

34. Del tipo de sustancia,

35. De la diferencia de temperaturasEcuación fundamental de la calorimetría D Q = m c D T Q... cantidad de calor m... masa del cuerpo c... calor específico del cuerpo Δt... variación de temperatura

36. ¿Qué cantidad de calor necesita absorber un trozo de cobre cuya masa es 0.025 g si se encuentra a una temperatura de 8ºC y se desea que alcance una temperatura final de 20ºC? [ce = 0,093cal ] D Q = m c D T Q = 25 g x 0.093 cal x (20º - 8º ) 0.025 Kg. = 25 g Q = 25 g x 0.093 cal x 12º Q = 27,9 calorías