El experimento de Joule demostró que existe una relación directa entre el trabajo mecánico y el calor mediante la conversión de la energía potencial de una pesa en movimiento en calor al agitar agua en un recipiente aislado, lo que produjo un aumento de temperatura y estableció el equivalente mecánico del calor.
Este experimento buscó determinar el calor de fusión del hielo mediante el método de las mezclas. Se calibró un calorímetro y se realizaron tres medidas de peso y temperatura al mezclar hielo y agua. Los cálculos dieron como resultado un valor de 332 x103 J/Kg para el calor de fusión del hielo, muy cercano al valor teórico de 334 x103 J/Kg, lo que demuestra la precisión de la medición realizada.
El documento trata sobre la termodinámica. Explica conceptos clave como sistemas termodinámicos, variables de estado, energía, trabajo y calor. Define sistemas abiertos, cerrados e aislados y clasifica variables como internas, externas, extensivas e intensivas. Describe diferentes formas de energía como potencial, cinética e interna. Finalmente, presenta la primera ley de la termodinámica sobre la conservación de la energía.
El documento resume los principales conceptos del segundo principio de la termodinámica. Explica que la entropía (S) es una propiedad extensiva que mide el desorden de un sistema y que aumenta en los procesos irreversibles. También describe los diferentes tipos de procesos termodinámicos (isotérmicos, adiabáticos, isóbaros e isócoros) y cómo se calcula el cambio de entropía en cada uno. Finalmente, presenta fórmulas para calcular la variación de entropía de un gas ideal en dichos
Este documento describe un experimento para determinar el coeficiente de conductividad térmica de un metal utilizando la ley de Fourier. Los estudiantes midieron las temperaturas de una barra de bronce calentada con un mechero y una barra de aluminio colocada encima, y luego calcularon el coeficiente de conductividad térmica del aluminio. Hubo algunos errores en el procedimiento que tuvieron que ser corregidos, como asegurar las barras con pinzas adicionales para evitar accidentes.
This document contains multiple problems related to heat transfer through plane walls, cylindrical walls, and composite walls. It provides the relevant equations, known values, and steps to solve for unknown values related to heat transfer, temperature distribution, thermal conductivity, heat flux, and critical radius for a variety of wall configurations and materials.
El experimento de Joule midió la relación entre la energía mecánica y el calor mediante un experimento donde la energía potencial liberada al dejar caer un peso se convirtió completamente en calor para elevar la temperatura de agua. Esto permitió definir la unidad de caloría como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado Celsius, equivalente a 4.186 joules.
Este documento presenta varios ejercicios resueltos relacionados con propiedades molares parciales de mezclas binarias y ternarias. En el primer ejercicio, se encuentran las expresiones de los volúmenes molares parciales de los componentes de una mezcla binaria en términos de la densidad molar empírica de la mezcla. En otro ejercicio, se demuestra que una propiedad específica parcial se obtiene dividiendo la propiedad molar parcial entre la masa molar. Finalmente, se calcul
Este documento presenta una serie de problemas de termodinámica relacionados con fluidos, gases ideales y cambios de estado. En el problema 3.1 se pregunta si es posible transferir energía a un fluido incompresible en forma de trabajo y cómo cambia su energía interna al variar la presión. En el problema 3.2 se pide calcular la presión a la que debe comprimirse agua para que su densidad cambie en un 1%, dadas sus propiedades. En el problema 3.3 se pide derivar una expresión para la compresibilidad isotérmica consist
Este experimento buscó determinar el calor de fusión del hielo mediante el método de las mezclas. Se calibró un calorímetro y se realizaron tres medidas de peso y temperatura al mezclar hielo y agua. Los cálculos dieron como resultado un valor de 332 x103 J/Kg para el calor de fusión del hielo, muy cercano al valor teórico de 334 x103 J/Kg, lo que demuestra la precisión de la medición realizada.
El documento trata sobre la termodinámica. Explica conceptos clave como sistemas termodinámicos, variables de estado, energía, trabajo y calor. Define sistemas abiertos, cerrados e aislados y clasifica variables como internas, externas, extensivas e intensivas. Describe diferentes formas de energía como potencial, cinética e interna. Finalmente, presenta la primera ley de la termodinámica sobre la conservación de la energía.
El documento resume los principales conceptos del segundo principio de la termodinámica. Explica que la entropía (S) es una propiedad extensiva que mide el desorden de un sistema y que aumenta en los procesos irreversibles. También describe los diferentes tipos de procesos termodinámicos (isotérmicos, adiabáticos, isóbaros e isócoros) y cómo se calcula el cambio de entropía en cada uno. Finalmente, presenta fórmulas para calcular la variación de entropía de un gas ideal en dichos
Este documento describe un experimento para determinar el coeficiente de conductividad térmica de un metal utilizando la ley de Fourier. Los estudiantes midieron las temperaturas de una barra de bronce calentada con un mechero y una barra de aluminio colocada encima, y luego calcularon el coeficiente de conductividad térmica del aluminio. Hubo algunos errores en el procedimiento que tuvieron que ser corregidos, como asegurar las barras con pinzas adicionales para evitar accidentes.
This document contains multiple problems related to heat transfer through plane walls, cylindrical walls, and composite walls. It provides the relevant equations, known values, and steps to solve for unknown values related to heat transfer, temperature distribution, thermal conductivity, heat flux, and critical radius for a variety of wall configurations and materials.
El experimento de Joule midió la relación entre la energía mecánica y el calor mediante un experimento donde la energía potencial liberada al dejar caer un peso se convirtió completamente en calor para elevar la temperatura de agua. Esto permitió definir la unidad de caloría como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado Celsius, equivalente a 4.186 joules.
Este documento presenta varios ejercicios resueltos relacionados con propiedades molares parciales de mezclas binarias y ternarias. En el primer ejercicio, se encuentran las expresiones de los volúmenes molares parciales de los componentes de una mezcla binaria en términos de la densidad molar empírica de la mezcla. En otro ejercicio, se demuestra que una propiedad específica parcial se obtiene dividiendo la propiedad molar parcial entre la masa molar. Finalmente, se calcul
Este documento presenta una serie de problemas de termodinámica relacionados con fluidos, gases ideales y cambios de estado. En el problema 3.1 se pregunta si es posible transferir energía a un fluido incompresible en forma de trabajo y cómo cambia su energía interna al variar la presión. En el problema 3.2 se pide calcular la presión a la que debe comprimirse agua para que su densidad cambie en un 1%, dadas sus propiedades. En el problema 3.3 se pide derivar una expresión para la compresibilidad isotérmica consist
Este documento introduce los conceptos fundamentales de la transferencia de calor. Explica que la transferencia de calor ocurre a través de tres mecanismos: conducción, convección y radiación. Describe la conducción como el paso de calor a través de sólidos debido al movimiento de moléculas o electrones. La convección implica el paso de calor a un fluido adyacente a una superficie a diferente temperatura. La radiación transmite calor a través de ondas electromagnéticas. El documento deriva la ecuación de conducción de calor
Este documento describe dos experimentos realizados para medir el efecto Joule, en el cual la energía eléctrica se convierte en calor cuando pasa una corriente eléctrica a través de una resistencia. En cada experimento, se midió el aumento de temperatura de diferentes masas de agua en un calorímetro al aplicar una corriente constante a la resistencia. Usando las mediciones de temperatura vs. tiempo, se calcularon los equivalentes mecánicos del calor para cada experimento de acuerdo a la ley de Joule.
Este informe de laboratorio describe un experimento para determinar el perfil de temperatura a lo largo de una barra metálica calentada. Se midió la temperatura en varios puntos de una barra de aluminio usando un termómetro infrarrojo, para ver cómo se distribuye el calor a lo largo de la barra. Los resultados se usaron para analizar los conceptos de conducción térmica y la capacidad de diferentes materiales para conducir el calor.
En este experimento, se midió la energía eléctrica suministrada a una bobina calefactora sumergida en agua y la energía térmica absorbida por el agua. Se encontró que la energía térmica absorbida por el agua fue aproximadamente el 97.95% de la energía eléctrica suministrada, lo que indica que casi toda la energía eléctrica se convirtió en energía térmica.
Este documento presenta dos problemas sobre máquinas térmicas de Carnot. El primer problema proporciona valores para calcular la temperatura T2, la eficiencia térmica, los valores de calor Q1 y Q2. El segundo problema pide determinar la eficiencia, el calor de la zona de baja temperatura y la potencia de la máquina, dado que absorbe 1000 kJ de calor de la fuente alta de 100°C y la fuente baja es de 50°C.
El documento describe los conceptos básicos de la termodinámica, incluyendo:
1) Las variables termodinámicas macroscópicas como volumen, presión y temperatura que describen el estado de un sistema.
2) La diferencia entre descripciones microscópicas y macroscópicas de un sistema.
3) La ley cero de la termodinámica, la cual establece que si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercer sistema, los dos sistemas también estarán en equilibrio entre sí.
Experimento realizado en los laboratorios del Instituto Tecnológico de Mexicali para comprobar la Ley de Fourier con respecto a la conducción de calor determinando el coeficiente de conductividad de tres metales diferentes, dibujando los perfiles de temperatura, y comparando sus propiedades conductivas.
Reporte practica 14 Ley de enfriamiento de NewtonBeyda Rolon
Este documento presenta el reporte de una práctica de laboratorio sobre la ley de enfriamiento de Newton. Los estudiantes calentaron una barra de aluminio y midieron su temperatura con el tiempo para calcular el coeficiente de convección. A pesar de algunos errores iniciales, como la temperatura no uniforme de la barra, lograron obtener resultados dentro del rango teórico esperado.
1) El documento describe conceptos clave de la termodinámica como energía interna, energía térmica, calor, capacidad calorífica y la primera ley de la termodinámica.
2) Explica que la primera ley establece que el cambio en la energía interna de un sistema es igual al trabajo realizado sobre el sistema menos el calor transferido.
3) Presenta ejemplos de cálculos termodinámicos como el trabajo realizado por un gas al expandirse y la energía requerida para cambiar hielo a vapor.
El documento presenta varios ejercicios relacionados con balances de materia en procesos de separación. El primer ejercicio pide aumentar la escala de un diagrama de flujo para una alimentación mayor. Los otros ejercicios proponen realizar balances de materia para diagramas de flujo dados con el fin de calcular corrientes y composiciones desconocidas.
The document contains solutions to math problems using Mathcad. Section 1 covers topics including: converting between Celsius and Fahrenheit, calculating pressure, force, work, energy, and cost analysis problems. Section 2 covers additional thermodynamics problems calculating things like internal energy, enthalpy, heat transfer, and phase changes.
El documento describe el experimento de Joule para determinar el equivalente mecánico del calor. En el experimento, la energía potencial liberada por una masa que cae se transfiere al agua en un recipiente aislado mediante paletas, causando un aumento de temperatura. Joule encontró que una cantidad de 4.186 joules de energía mecánica es necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado Celsius, estableciendo así la equivalencia entre el calor y la energía mecánica.
El documento explica las diferencias entre dimensiones y unidades. Las dimensiones son variables físicas que describen un sistema, mientras que las unidades son las cantidades seleccionadas para medir las dimensiones. Se describen las cinco dimensiones fundamentales y varios sistemas de unidades, incluyendo el Sistema Internacional de Unidades.
Van ness problemas termo cap 1 orihuela contreras joseSoldado Aliado<3
El documento presenta 1.9 problemas de termodinámica y mecánica de fluidos resueltos. En el primer problema se calcula la aceleración de la gravedad y sus unidades en un sistema de unidades específico. En el segundo problema se calcula la masa aproximada de pesos necesarios para medir presiones hasta 3500 bares con un manómetro de peso muerto. En el último problema se calcula la fuerza ejercida sobre un gas confinado, su presión y el trabajo realizado por el gas al expandirse y empujar un pistón.
El documento presenta la ecuación de Van der Waals como una mejora a la ecuación de los gases ideales para describir el comportamiento de los gases reales a presiones moderadas y bajas temperaturas. Proporciona las constantes a y b para varios gases y presenta tres ejercicios para calcular presiones usando la ecuación de Van der Waals.
En este informe se explica y demuestra experimentalmente la primera ley de la termodinámica a través de experimentos sencillos realizados en el laboratorio. Se miden las entalpías de fusión, disolución, reacción y mezclado para determinar la transferencia de energía en forma de calor o trabajo en diferentes procesos termodinámicos. Los resultados apoyan que la suma de la energía transferida como trabajo y calor es constante e independiente del camino, de acuerdo con la primera ley de la termodinámica.
Este documento describe dos experimentos realizados en un laboratorio de termodinámica para determinar la constante de un calorímetro y el calor específico del agua. En el primer experimento, se mezclaron aguas calientes y frías en un calorímetro para calcular su constante usando el balance de energía. En el segundo, se calentó agua en el calorímetro usando una resistencia eléctrica para medir su calor específico. Los cálculos realizados se incluyen en tablas detalladas.
Claudia tiene razón ya que faltan valores de w que son necesarios para resolver el problema de manera única. Aunque María dice que existe una solución única, Claudia señala correctamente que faltan cuatro valores de w y que solo hay tres relaciones dadas, por lo que no hay suficientes ecuaciones para determinar una solución única.
Joule estableció la equivalencia entre calor y energía mecánica a través de experimentos donde medía la cantidad de calor generada al convertir energía potencial en cinética. Encontró que la cantidad de calor producida es proporcional al trabajo mecánico realizado e independiente de la sustancia, estableciendo que 4.187 joules equivalen a elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1°C. Esto definió la relación entre el calor y las unidades mecánicas, conocida como el equivalente mecánico del cal
El documento explica el principio de equivalencia mecánica del calor, que establece que el calor y el trabajo mecánico son equivalentes y que esta relación puede determinarse experimentalmente. Joule determinó esta equivalencia mediante un experimento donde la energía mecánica de pesos que caen se convirtió completamente en energía térmica, calentando agua y estableciendo que 4.186 Julios equivalen a 1 caloría. Actualmente esta relación de equivalencia sigue siendo aceptada.
Este documento introduce los conceptos fundamentales de la transferencia de calor. Explica que la transferencia de calor ocurre a través de tres mecanismos: conducción, convección y radiación. Describe la conducción como el paso de calor a través de sólidos debido al movimiento de moléculas o electrones. La convección implica el paso de calor a un fluido adyacente a una superficie a diferente temperatura. La radiación transmite calor a través de ondas electromagnéticas. El documento deriva la ecuación de conducción de calor
Este documento describe dos experimentos realizados para medir el efecto Joule, en el cual la energía eléctrica se convierte en calor cuando pasa una corriente eléctrica a través de una resistencia. En cada experimento, se midió el aumento de temperatura de diferentes masas de agua en un calorímetro al aplicar una corriente constante a la resistencia. Usando las mediciones de temperatura vs. tiempo, se calcularon los equivalentes mecánicos del calor para cada experimento de acuerdo a la ley de Joule.
Este informe de laboratorio describe un experimento para determinar el perfil de temperatura a lo largo de una barra metálica calentada. Se midió la temperatura en varios puntos de una barra de aluminio usando un termómetro infrarrojo, para ver cómo se distribuye el calor a lo largo de la barra. Los resultados se usaron para analizar los conceptos de conducción térmica y la capacidad de diferentes materiales para conducir el calor.
En este experimento, se midió la energía eléctrica suministrada a una bobina calefactora sumergida en agua y la energía térmica absorbida por el agua. Se encontró que la energía térmica absorbida por el agua fue aproximadamente el 97.95% de la energía eléctrica suministrada, lo que indica que casi toda la energía eléctrica se convirtió en energía térmica.
Este documento presenta dos problemas sobre máquinas térmicas de Carnot. El primer problema proporciona valores para calcular la temperatura T2, la eficiencia térmica, los valores de calor Q1 y Q2. El segundo problema pide determinar la eficiencia, el calor de la zona de baja temperatura y la potencia de la máquina, dado que absorbe 1000 kJ de calor de la fuente alta de 100°C y la fuente baja es de 50°C.
El documento describe los conceptos básicos de la termodinámica, incluyendo:
1) Las variables termodinámicas macroscópicas como volumen, presión y temperatura que describen el estado de un sistema.
2) La diferencia entre descripciones microscópicas y macroscópicas de un sistema.
3) La ley cero de la termodinámica, la cual establece que si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercer sistema, los dos sistemas también estarán en equilibrio entre sí.
Experimento realizado en los laboratorios del Instituto Tecnológico de Mexicali para comprobar la Ley de Fourier con respecto a la conducción de calor determinando el coeficiente de conductividad de tres metales diferentes, dibujando los perfiles de temperatura, y comparando sus propiedades conductivas.
Reporte practica 14 Ley de enfriamiento de NewtonBeyda Rolon
Este documento presenta el reporte de una práctica de laboratorio sobre la ley de enfriamiento de Newton. Los estudiantes calentaron una barra de aluminio y midieron su temperatura con el tiempo para calcular el coeficiente de convección. A pesar de algunos errores iniciales, como la temperatura no uniforme de la barra, lograron obtener resultados dentro del rango teórico esperado.
1) El documento describe conceptos clave de la termodinámica como energía interna, energía térmica, calor, capacidad calorífica y la primera ley de la termodinámica.
2) Explica que la primera ley establece que el cambio en la energía interna de un sistema es igual al trabajo realizado sobre el sistema menos el calor transferido.
3) Presenta ejemplos de cálculos termodinámicos como el trabajo realizado por un gas al expandirse y la energía requerida para cambiar hielo a vapor.
El documento presenta varios ejercicios relacionados con balances de materia en procesos de separación. El primer ejercicio pide aumentar la escala de un diagrama de flujo para una alimentación mayor. Los otros ejercicios proponen realizar balances de materia para diagramas de flujo dados con el fin de calcular corrientes y composiciones desconocidas.
The document contains solutions to math problems using Mathcad. Section 1 covers topics including: converting between Celsius and Fahrenheit, calculating pressure, force, work, energy, and cost analysis problems. Section 2 covers additional thermodynamics problems calculating things like internal energy, enthalpy, heat transfer, and phase changes.
El documento describe el experimento de Joule para determinar el equivalente mecánico del calor. En el experimento, la energía potencial liberada por una masa que cae se transfiere al agua en un recipiente aislado mediante paletas, causando un aumento de temperatura. Joule encontró que una cantidad de 4.186 joules de energía mecánica es necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado Celsius, estableciendo así la equivalencia entre el calor y la energía mecánica.
El documento explica las diferencias entre dimensiones y unidades. Las dimensiones son variables físicas que describen un sistema, mientras que las unidades son las cantidades seleccionadas para medir las dimensiones. Se describen las cinco dimensiones fundamentales y varios sistemas de unidades, incluyendo el Sistema Internacional de Unidades.
Van ness problemas termo cap 1 orihuela contreras joseSoldado Aliado<3
El documento presenta 1.9 problemas de termodinámica y mecánica de fluidos resueltos. En el primer problema se calcula la aceleración de la gravedad y sus unidades en un sistema de unidades específico. En el segundo problema se calcula la masa aproximada de pesos necesarios para medir presiones hasta 3500 bares con un manómetro de peso muerto. En el último problema se calcula la fuerza ejercida sobre un gas confinado, su presión y el trabajo realizado por el gas al expandirse y empujar un pistón.
El documento presenta la ecuación de Van der Waals como una mejora a la ecuación de los gases ideales para describir el comportamiento de los gases reales a presiones moderadas y bajas temperaturas. Proporciona las constantes a y b para varios gases y presenta tres ejercicios para calcular presiones usando la ecuación de Van der Waals.
En este informe se explica y demuestra experimentalmente la primera ley de la termodinámica a través de experimentos sencillos realizados en el laboratorio. Se miden las entalpías de fusión, disolución, reacción y mezclado para determinar la transferencia de energía en forma de calor o trabajo en diferentes procesos termodinámicos. Los resultados apoyan que la suma de la energía transferida como trabajo y calor es constante e independiente del camino, de acuerdo con la primera ley de la termodinámica.
Este documento describe dos experimentos realizados en un laboratorio de termodinámica para determinar la constante de un calorímetro y el calor específico del agua. En el primer experimento, se mezclaron aguas calientes y frías en un calorímetro para calcular su constante usando el balance de energía. En el segundo, se calentó agua en el calorímetro usando una resistencia eléctrica para medir su calor específico. Los cálculos realizados se incluyen en tablas detalladas.
Claudia tiene razón ya que faltan valores de w que son necesarios para resolver el problema de manera única. Aunque María dice que existe una solución única, Claudia señala correctamente que faltan cuatro valores de w y que solo hay tres relaciones dadas, por lo que no hay suficientes ecuaciones para determinar una solución única.
Joule estableció la equivalencia entre calor y energía mecánica a través de experimentos donde medía la cantidad de calor generada al convertir energía potencial en cinética. Encontró que la cantidad de calor producida es proporcional al trabajo mecánico realizado e independiente de la sustancia, estableciendo que 4.187 joules equivalen a elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1°C. Esto definió la relación entre el calor y las unidades mecánicas, conocida como el equivalente mecánico del cal
El documento explica el principio de equivalencia mecánica del calor, que establece que el calor y el trabajo mecánico son equivalentes y que esta relación puede determinarse experimentalmente. Joule determinó esta equivalencia mediante un experimento donde la energía mecánica de pesos que caen se convirtió completamente en energía térmica, calentando agua y estableciendo que 4.186 Julios equivalen a 1 caloría. Actualmente esta relación de equivalencia sigue siendo aceptada.
El documento describe la historia del concepto de calor y sus unidades de medida. Explica que Joule fue el primero en establecer la equivalencia entre energía mecánica y térmica mediante experimentos que demostraron que la energía mecánica perdida en sistemas mecánicos no desaparece sino que se convierte en energía térmica. Sus mediciones precisas determinaron que 1 cal = 4.186 J, conocido como el equivalente mecánico del calor. Los experimentos de Joule contribuyeron a disipar la creencia de que el
El experimento de Joule midió la equivalencia mecánica del calor al demostrar que la energía potencial perdida por una masa al descender una altura se convierte en calor capaz de elevar la temperatura de agua contenida en un recipiente aislado térmicamente. Este experimento estableció por primera vez la relación entre trabajo y calor como dos formas de energía.
El equivalente mecánico del calor se refiere a la relación entre calorías y joules. James Joule realizó experimentos en 1840 que demostraron que el calor es una forma de energía que puede obtenerse a partir de la energía mecánica. Sus estudios confirmaron las hipótesis del científico Rumford de que el calor consiste en una fuerza o potencia de los cuerpos.
El documento describe el equivalente mecánico del calor descubierto por Joule, que estableció que 1 cal equivale a 4.18 J. También explica que el calor es una forma de energía y que el trabajo mecánico puede producir calor y viceversa. Además, resume los tipos de máquinas térmicas y motores como la máquina de vapor, motor de combustión interna y turborreactor.
El equivalente mecánico del calor es la relación entre la cantidad de energía cinética o potencial (medida en julios) y la cantidad de calor (medida en calorías) involucrada en un proceso. Los estudios pioneros fueron realizados por James Joule en 1840, quien determinó que una caloría es igual a 4.187 julios y que esta cantidad de energía mecánica es capaz de elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado Celsius. Más tarde, Joule repitió sus experimentos utilizando diferentes sust
Este documento presenta los resultados de un experimento para determinar el calor específico de diferentes materiales. Describe el marco teórico del calor específico, los objetivos y materiales del experimento, así como los procedimientos seguidos. Los estudiantes utilizaron un calorímetro y el sistema Cassy Lab para medir el calor específico del aluminio, hierro y latón, y compararon los datos experimentales con los teóricos.
Este documento describe un experimento para determinar el equivalente mecánico del calor mediante la medición del calentamiento del agua cuando se le suministra energía eléctrica. Explica que la energía suministrada se igualará a la energía absorbida por el agua y el recipiente interno del calorímetro. Esto permitirá calcular el equivalente en Joules de una caloría comparando la energía en Joules con la energía en calorías. El documento también proporciona antecedentes sobre la naturaleza del calor y conceptos como el
El documento introduce conceptos básicos de termodinámica. La termodinámica estudia los fenómenos relacionados con el calor y su relación con otras formas de energía. Define los conceptos de sistema termodinámico, propiedades termodinámicas, estado y procesos. Explica las leyes de la termodinámica, incluyendo que la energía se conserva pero su disponibilidad siempre disminuye.
El documento trata sobre el calor mecánico. Explica que el calor es una forma de energía producida por la vibración molecular que causa aumentos de temperatura. También define la caloría como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado Celsius. Finalmente, establece la relación de equivalencia entre el trabajo mecánico y el calor, conocida como la equivalencia mecánica del calor.
Calor y primera ley de la termodinamica segundo viajeoskar205064523
1) El documento discute la primera ley de la termodinámica y la distinción entre calor, energía térmica y energía interna. 2) Explica que los experimentos de James Joule en el siglo 19 demostraron que la energía puede transferirse entre sistemas como calor o trabajo, estableciendo la ley de conservación de la energía. 3) Define las unidades de calor como caloría y BTU en función de la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de agua, y ahora se usa más comúnmente el joule.
Calor y primera ley de la termodinamica segundo viajeoskar205064523
1) El documento discute la primera ley de la termodinámica y la distinción entre calor, energía térmica y energía interna. 2) Explica que los experimentos de James Joule en el siglo 19 demostraron que la energía puede transferirse entre sistemas como calor o trabajo, estableciendo la ley de conservación de la energía. 3) Define las unidades de calor como caloría y BTU en función de la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de agua, y ahora se usa más comúnmente el joule.
Este documento presenta la Primera Ley de la Termodinámica. Explica que la energía interna de un sistema aumenta cuando se le transfiere calor o se realiza trabajo sobre él, según la ecuación ΔU=Q+W. También define conceptos clave como energía interna, calor y trabajo. Finalmente, proporciona un ejemplo numérico para ilustrar cómo aplicar esta ley.
El experimento de Joule midió la equivalencia entre energía mecánica y calor al dejar caer pesas en un recipiente con agua y medir el aumento de temperatura, estableciendo que la disminución de energía potencial es proporcional al incremento de temperatura y vinculando por primera vez el trabajo y el calor como dos formas de energía.
Las diapositivas de introducción a la termodinámica inorgánica ofrecen una visión general de los principios fundamentales que rigen las reacciones y procesos en sistemas inorgánicos. Se cubren temas esenciales como la ley de conservación de la energía, la entalpía, la entropía, y la energía libre de Gibbs. Además, se exploran los conceptos de equilibrio químico, la relación entre espontaneidad y cambios energéticos, y la importancia de los potenciales químicos en reacciones inorgánicas. Las diapositivas incluyen ejemplos prácticos y problemas para facilitar la comprensión de los conceptos teóricos.
Este documento presenta conceptos clave de termodinámica y química, incluyendo: (1) la definición de sistemas termodinámicos abiertos, cerrados y aislados, (2) las propiedades de estado como la temperatura y su conservación de energía, (3) las transformaciones de energía como trabajo y calor, y (4) conceptos como energía interna, entalpía y leyes de la termoquímica.
Este documento contiene información sobre energía térmica. Presenta definiciones de conducción, convección y radiación como formas de transferencia de energía térmica. También describe procesos termodinámicos como adiabáticos, isocóricos e isotérmicos. Finalmente, resume las leyes cero, primera, segunda y tercera de la termodinámica.
1) Pedro levantó un peso de 70 kg 10 veces en 1 minuto, mientras que Juan levantó 50 kg 15 veces en 1 minuto y medio.
2) Pedro realizó mayor trabajo al levantar un peso mayor más veces en menos tiempo.
3) Juan fue más potente al levantar un peso menor más veces en el mismo periodo de tiempo.
Este documento describe los conceptos fundamentales de la termodinámica, incluyendo la temperatura, el calor, la energía interna, las leyes de la termodinámica y cómo medir el calor específico de un sólido. Explica que la termodinámica estudia la transferencia de energía como calor y trabajo, y que el calor se transfiere debido a las diferencias de temperatura. También resume las tres leyes de la termodinámica y conceptos como sistema, procesos reversibles e irreversibles.
Este documento describe los conceptos fundamentales de la termodinámica, incluyendo la temperatura, el calor, la energía interna, las leyes de la termodinámica y cómo medir el calor específico de un sólido. Explica que la termodinámica estudia la transferencia de energía como calor y trabajo, y que el calor se transfiere debido a las diferencias de temperatura. También resume las tres leyes de la termodinámica y conceptos como sistema, procesos reversibles e irreversibles.
Este documento presenta una guía sobre termodinámica. Explica conceptos como sistemas termodinámicos, funciones de estado, energía interna, calor, trabajo, capacidad calorífica y la primera ley de la termodinámica. También define entalpía y describe procesos endotérmicos y exotérmicos. Finalmente, presenta ejemplos de aplicación de la ley de Hess para calcular cambios de entalpía.
Este documento trata sobre la termodinámica y la primera ley de la termodinámica. Explica conceptos como sistema, ambiente, calor, trabajo, energía interna y capacidad calorífica. También define unidades de calor como la caloría y discute la equivalencia entre calor y energía mecánica establecida por James Joule. Finalmente, proporciona valores de calor específico para varios materiales.
Este documento trata sobre los conceptos básicos de termodinámica y termodinámica biológica, incluyendo la regulación de la temperatura corporal. Explica la temperatura, el calor como una forma de energía, los mecanismos de propagación del calor, las leyes de la termodinámica, y las funciones termodinámicas. El documento proporciona una introducción completa a estos temas fundamentales para comprender los procesos biológicos regulados por relaciones termodinámicas.
Este documento trata sobre los conceptos básicos de termodinámica y termodinámica biológica, incluyendo la regulación de la temperatura corporal. Explica la temperatura, el calor como una forma de energía, los mecanismos de propagación del calor, las leyes de la termodinámica, y las funciones termodinámicas. El documento proporciona una introducción completa a estos temas fundamentales para comprender los procesos biológicos regulados por relaciones termodinámicas.
Este documento presenta conceptos clave de termodinámica, equilibrio químico y electroquímica. Revisa conceptos como trabajo, calor, energía interna, entalpía, entropía y energía libre de Gibbs. También introduce conceptos básicos de electroquímica como reacciones redox y la ecuación de Nernst, así como gráficos como los de Latimer, Frost y Pourbaix. Finalmente, presenta teorías como la teoría de Marcus y el modelo de Dutton-Mosser.
El calor es una forma de energía asociada al movimiento de las partículas que componen la materia, como átomos y moléculas. Puede generarse por reacciones químicas o mecánicas como la fricción, y transferirse entre objetos por conducción, convección o radiación. Dos objetos intercambian calor hasta alcanzar la misma temperatura debido a su energía térmica.
Este documento trata sobre los diferentes tipos y mecanismos de transferencia de calor, incluyendo la conducción, convección y radiación. Explica que la conducción ocurre a través de sólidos, la convección ocurre en líquidos y gases debido al movimiento de moléculas calientes y frías, y la radiación es la transferencia de calor a través de ondas electromagnéticas sin necesidad de contacto. También describe las leyes y conceptos fundamentales relacionados con cada tipo de transferencia de calor.
Este documento trata sobre los diferentes tipos y mecanismos de transferencia de calor. Explica que existen tres formas principales de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. Describe cada uno de estos mecanismos, incluyendo ejemplos. También define conceptos clave como temperatura, energía y calor.
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Experimento de joule o equivalente mecanico de calor
1. EXPERIMENTO DE JOULE O EQUIVALENTE MECANICO DE CALOR
JAMES PRESCOTT JOULE (1818-1889)
La termodinámica es aquella rama que estudia la energía, sus manifestaciones, transformaciones y
su transferencia. La definición termodinámica de la energía es: energía es todo aquello que tiene la
capacidad de producir en los sistemas o desde ellos alguna forma de trabajo. El trabajo es
consecuencia de una fuerza que provoca un desplazamiento ya sea desde los alrededores del sistema
o dentro del mismo, ya sea de forma macroscópica (un pistón por ejemplo) o microscópico (el
movimiento de los átomos dentro de un objeto).
La definición anterior no podía ser establecida y no pudo haberlo sido sin los experimentos de
Joule.
En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación
entre la unidad de energía, joule, y la unidad de calor, caloría.
El calor era considerado un fluido, algo así como un gas invisible que transfería el calor desde un
objeto caliente hasta un objeto más frío o bien de una zona de mayor temperatura a una zona de
menor temperatura. El experimento que demostraba la transferencia del calor y que pretendía
justificar que el calor era un fluido consistía en colocar dos recipientes conectados y aislados del
medio, con un gradiente o diferencia de temperatura entre ellos. Así, después de un tiempo de estar
en contacto, el calor “fluía” desde el recipiente de mayor temperatura al de menor temperatura,
2. provocando que el recipiente más caliente se enfriase y el recipiente más frío se calentase. Al final,
ambos terminarán con una temperatura intermedia en común. Así, se pensaba que el calor fluía
escapando del objeto más caliente al más frío, buscando el equilibrio térmico.
Con la definición anterior no se podía establecer que el calor y el trabajo mecánico tuviesen relación
directa, ya que una cosa era el trabajo mecánico y otra era el calor (que se consideraba un fluido).
Sin embargo, el experimento de Joule demostró que existe una relación entre los diferentes
tipos de energía y las distintas formas de trabajo que se manifiestan debido a la energía.
Si la energía era producto del calor y el calor era ajeno al sistema ya que se consideraba un fluido
que “abandona” a los cuerpos más calientes, Joule demostró lo contrario con el experimento
siguiente:
3. Materiales:
Un recipiente o contenedor aislante (un termo)
Un termómetro bastante sensible
Un peso enredado con hilo
Nota: La parte más complicada de este experimento es construir el contenedor con material
aislante. Para ello, debe de colocarse el peso con el hilo por dentro del contenedor con el líquido. El
peso debe colocarse en un recipiente cerrado en el que solamente sobresalga el termómetro para
poder leer la temperatura sin abrir el sistema y el hilo para poder tirar de él sin abrir el sistema.
Alrededor del recipiente, que debe estar lleno de agua (el que contiene el peso) se puede dejar aire,
un espacio, y aislaremos este recipiente. Aunque no se puede lograr un sistema completamente
aislante (cuando no hay transferencia de calor se le llama adiabático), este experimento es más bien
explicativo y no para calcular nada, así que con algo relativamente sencillo debería bastar. Un
recipiente como un frasco dentro de un termo también podría servir, o bien un termo recubierto de
unicel. Asimismo, con un vaso de unicel pequeño dentro de otro vaso de unicel más grande
completamente cerrado también podría servir.
Procedimiento:
Una vez que nuestro recipiente esté armado dentro del contenedor aislado, podemos proceder a
reproducir el experimento de Joule. Para ello, debemos tirar y dejar caer el peso mediante el hilo
4. que amarramos tantas veces como sea necesario. Lo que estamos produciendo es trabajo mecánico
y lo que debemos observar es que gradualmente y después de algún tiempo comienza a elevarse la
temperatura del agua. Cuando se observa esto, entonces podemos llegar a la misma conclusión a la
que llegó James Prescott Joule, que es más o menos la siguiente:
Explicación
Al aislar el sistema estamos asegurando que el calor no puede entrar o salir del sistema, lo que
garantiza que si hay un cambio en la energía del sistema debe ser consecuencia del trabajo que
estamos realizando mediante la energía cinética o de movimiento que estamos imprimiendo al agua
mediante el sistema. Recordemos que un sistema aislado es aquel en el que ni la materia ni el calor
pueden entrar o salir del sistema mediante los alrededores, condición que se cumple con el
recipiente cerrado y el material adiabático (como el termo o el unicel). Un sistema adiabático es
aquel en el que la transferencia de calor (Q) es igual a cero, es decir, no existe transferencia de calor
desde o hacia el sistema.
Si el calor no puede “fluir” desde o hacia el sistema porque está aislado, entonces el aumento en la
temperatura, lo que denota un incremento en un tipo muy específico de energía que se conoce como
calor, debe ser consecuencia del movimiento del peso. De esta manera Joule fue capaz de introducir
un concepto totalmente nuevo hasta el momento: existe otra forma de energía que pertenece al
sistema y que no fluye desde un objeto a otro, sino que también puede producirse mediante otros
tipos de energía, como la energía cinética en este caso. Dado que al realizar trabajo se transforma
parte de la energía en calor, entonces Joule fue capaz de determinar que existe una relación entre el
trabajo producido y el aumento en la temperatura como consecuencia de la energía calorífica
producida. Este es el origen del equivalente mecánico del calor.
Por otro lado, el experimento de Joule también demostró que existen otros tipos de energías
relacionados no con el flujo de ningún tipo de energía invisible, sino asociados al propio sistema.
Así es como se pudo acuñar el término energía interna, la cual denota la capacidad misma de un
sistema para producir trabajo u otros tipos de energía. Por último, Joule fue capaz de establecer una
relación entre todos los tipos de energía conocidos: la energía interna, el calor, la energía potencial
y la energía cinética. Esta observación pudo establecer que la energía es la misma en el universo,
constante y que no puede producirse de la nada, sino simplemente puede transformarse de un tipo a
otro.
5. Un recipiente aislado térmicamente contiene una cierta cantidad de agua, con un
termómetro para medir su temperatura, un eje con unas paletas que se ponen en
movimiento por la acción de una pesa, tal como se muestra en la figura.
La versión original del experimento, consta de dos pesas iguales que cuelgan
simétricamente del eje.
La pesa, que se mueve con velocidad prácticamente constante, pierde energía
potencial. Como consecuencia, el agua agitada por las paletas se clienta debido a
la fricción.
Si el bloque de masa M desciende una altura h, la energía potencial disminuye
en Mgh, y ésta es la energía que se utiliza para calentar el agua (se desprecian
otras pérdidas).
Joule encontró que la disminución de energía potencial es proporcional al
incremento de temperatura del agua. La constante de proporcionalidad (el calor
específico de agua) es igual a 4.186 J/(g ºC). Por tanto, 4.186 J de energía
mecánica aumentan la temperatura de 1g de agua en 1º C. Se define la caloría
como 4.186 J sin referencia a la sustancia que se está calentando.
1 cal=4.186 J
6. En la simulación de la experiencia de Joule, se desprecia el equivalente en agua
del calorímetro, del termómetro, del eje y de las paletas, la pérdida de energía por
las paredes aislantes del recipiente del calorímetro y otras pérdidas debidas al
rozamiento en las poleas, etc.
• Sea M la masa del bloque que cuelga y h su desplazamiento vertical
• m la masa de agua del calorímetro
• T0 la temperatura inicial del aguay T la temperatura final
• g=9.8 m/s2
la aceleración de la gravedad
La conversión de energía mecánica íntegramente en calor se expresa mediante
la siguiente ecuación.
Mgh=mc(T-T0)
Se despeja el calor específico del agua que estará expresado en J/(kg K).
Como el calor especifico del agua es por definición c=1 cal/(g ºC), obtenemos la
equivalencia entre las unidades de calor y de trabajo o energía.
7. En la simulación de la experiencia de Joule, se desprecia el equivalente en agua
del calorímetro, del termómetro, del eje y de las paletas, la pérdida de energía por
las paredes aislantes del recipiente del calorímetro y otras pérdidas debidas al
rozamiento en las poleas, etc.
• Sea M la masa del bloque que cuelga y h su desplazamiento vertical
• m la masa de agua del calorímetro
• T0 la temperatura inicial del aguay T la temperatura final
• g=9.8 m/s2
la aceleración de la gravedad
La conversión de energía mecánica íntegramente en calor se expresa mediante
la siguiente ecuación.
Mgh=mc(T-T0)
Se despeja el calor específico del agua que estará expresado en J/(kg K).
Como el calor especifico del agua es por definición c=1 cal/(g ºC), obtenemos la
equivalencia entre las unidades de calor y de trabajo o energía.