El documento trata sobre conceptos básicos de termodinámica como temperatura, calor, transferencia de calor, y diferentes procesos termodinámicos como procesos isobáricos, isotérmicos y adiabáticos. Incluye ejemplos y problemas resueltos sobre estos temas.

1. PRESTAR ATENCION PORFAVOR

2. TEMPERATURA VS. CALOR La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o frío . Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor. Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico. El calor es la transferencia de energía térmica desde un sistema a otro de menor temperatura . La energía térmica puede ser generada por reacciones químicas (como en la fusión nuclear de los átomos de hidrógeno que tienen lugar en el interior del Sol ) Su concepto está ligado al Principio Cero de la Termodinámica , según el cual dos cuerpos en contacto intercambian energía hasta que su temperatura se equilibre.

3. TRANSMISION DEL CALOR Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica , también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico .

4. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la ley cero de la termodinámica . Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta

5. (A) Transmisión del calor a lo largo de una barra de materia, asilada por los lados laterales, de longitud l con un extremo caliente (TC) y el otro frío (TF). (B) Transmisión de calor a través de un elemento de materia de espesor infinitesimal dx.

6. “ A coeficiente de conductibilidad térmica que depende del material del muro en A. área del muro en m2 (e). espesor del muro en mts. (T1). temperatura de la cara mas caliente (T2). temperatura de la cara mas fría CONDUCCION Si pones la punta de una cuchara al fuego, al rato el mango también se calienta.

7. Supongamos que tengo una barra con una punta que está al fuego y la otra no. A través de esta barra se va a transmitir el calor. ¿ como hace el calor para transmitirse desde la punta caliente hasta la punta fría ? La cosa es así: lo que hace el calor es ir pasando de molécula a molécula. Es decir, al calentar la parte izquierda las moleculas de ese lado se ponen a vibrar más rápido. Esas moléculas van golpeando a las que tienen a la derecha. De esa manera se va propagando el calor a toda la barra para allá .

9. Entropía vs entalpía Figura 4: Efecto del estado en la entropía Parece pues que existen dos fuerzas que compiten en la estabilización de las sustancias. La entalpía: estabiliza a los materiales al generar enlaces más fuertes y hacer compuestos más ordenados. La entropía: Estabiliza a los materiales al desordenarlos. Los dos fenómenos afectan a una reacción y deciden la manera en que procede. Por ello requerimos de una cantidad que los considere a ambos.

10. PROCESO ISOBÁRICO (P=cte) Es aquel proceso termodinámico que ocurre a presión constante. En él, el calor transferido a presión constante está relacionado con el resto de variables mediante: Q= U+P V Q = transferido P= presion U= energia interna V= volumen

12. PROCESO ISOCÓRICO Ó ISOMÉTRICO (V=cte) Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ΔV = 0. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que éste se define como: ΔW = PΔV, donde P es la presión (el trabajo es positivo, ya que es ejercido por el sistema).

13. PROCESO ISOTÉRMICO (T=cte) Se dice que un proceso isotérmico al sistema que permanece constantemente la temperatura

14. Este cambio de estado, desde las coordenadas Po ; vo ; T1 a las coordenadas Po ; vf ; T2 puede efectuarse mediante una expansión isotérmica y una compresión isométrica, yendo de las coordenadas Po ; vo ; T1 a las coordenadas P’ ; vf ; T1 y luego a las coordenadas Po ; vf ; T2

15. Proceso adiabático. Se designa como proceso adiabático a aquel en el cual el sistema (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isentrópico. El término adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno El calentamiento y enfriamiento adiabático son procesos que comúnmente ocurren debido al cambio en la presión de un gas . Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales

16. Problema 1 Un cilindro de paredes rígidas y adiabáticas está cerrado por un pistón móvil, adiabático, sin masa ni rozamiento. Inicialmente, a ambos lados del pistón hay n moles del mismo gas ideal (  = 1,50) a p o , T o y V o . Con la resistencia eléctrica se da calor muy lentamente hasta que la presión del gas superior alcanza el valor p = 3,375 p o . Exprese en función de los datos: a) Las temperaturas finales, b) el calor suministrado y c) el trabajo intercambiado.

17. Datos:  = 1,50, p o , T o y V o , p = 3,375. p o . El gas inferior: El proceso se considera cuasiestático. En el gas superior se cumple: La condición de equilibrio lleva a :

18. El trabajo realizado sobre el gas superior: El calor: se integra :

19. Problema 2: Determine el incremento de entropía de u n kilogramo de agua que, a presión constante, se calienta desde T 1 = 27º C hasta T 2 = 100º C de las siguientes formas: a) Con una llama a T 3 = 700º C. b) Con una resistencia eléctrica cuya temperatura es de T 3 = 300º C. Desprecie la dilatación del agua y tome su calor específico como 1,00 cal/gK .

20. Datos: T 1 = 27º C, T 2 = 100º C, a) T 3 = 700º C, b) T 3 = 300º C, c = 1 cal/gK Cuestión: Incremento de entropía del agua. Balance calorífico: Calor en el agua : Integrando :

21. GRACIAS.

22. ¿Fin? Pero continuara ………………………?