1) El documento habla sobre conceptos de trabajo mecánico, calor, y procesos termodinámicos. 2) Explica que el trabajo mecánico es el producto escalar de la fuerza y el desplazamiento, mientras que el calor es la transferencia de energía debido a una diferencia de temperatura. 3) También describe procesos termodinámicos como isotérmicos, isobáricos, y adiabáticos.

1. • Trabajo mecánico y calor
• Procesos reversibles.

2. TRABAJO

3. Entendemos por trabajar a cualquier acción que supone un esfuerzo. En Física el
concepto de trabajo se aplica exclusivamente a aquellas acciones cuyo efecto inmediato
es un movimiento.
Trabajo
F
TRABAJO
Es una Magnitud Escalar.
El trabajo efectuado por una fuerza aplicada durante un cierto desplazamiento se define como el
producto escalar del vector fuerza por el vector desplazamiento.
rFW


4. Trabajo
Unidades
rFW

NewtonF 1

metror 1

……………………(1)
…………………(2)
………..………(3)
Remplazando las ecuaciones (3) y (2) en la ecuación 1
JouleNmmetroNewtonW 1111
En el Sistema Internacional, es el JOULE (newton por metro).
Unidades para trabajo
S.I.= Joule = (N · m)
C.G.S.=Ergios =(dina· cm)

5. El producto de se denomina fuerza efectiva , y
es la proyección de la fuerza en dirección del
desplazamiento, es decir:
)cos(F
F
)(Fsen
)cos(F
rFW

)cos(
Trabajo

6. Trabajo
O sea el cargar el peso de la mochila
horizontalmente, no se hace trabajo,
porque la fuerza (el peso) y el
desplazamiento son
perpendiculares.
Fuerza
Desplazamiento
Fuerza
Desplazamiento
rFW

)cos(
)1)(90cos(100 mNW
0)1)(0(100 mNW
Ejemplo:
Si el cuerpo se desplaza horizontalmente (1 metro) y se ejerce
un trabajo perpendicular a ella (100 newton), el trabajo
realizado por esta fuerza es:

7. NULO
POSITIVO
NEGATIVO
F y X
sentido contrario
F y X
mismo sentido
F y X
perpendiculares.
POSIBILIDADES PARA EL
TRABAJO MECÁNICO
Trabajo (posibilidades)

8. Calor
El calor
Características
Efectos
- Dilatación y concentración
- Cambios de estado
Propagación
- Conducción
- Convección
- redición
Procesos
-Isotérmicos
- Isobáricos
- Isofónicos
- Adiabáticos

9. El calor es definido como algo que es transferido entre 2 sistemas a causa en
su diferencia en temperaturas. Los métodos por lo cual se transmite el calor es
la conducción, convección y la radiación.
La cantidad del algo transferido será presentado por la letra Q.
La unidad comúnmente usada en ingeniería es:
CALORIA.- es definida como la cantidad de calor requerida para elevar la
temperatura de un gramo de agua a presión atmosférica constante desde 14.5
grados a 15.5 grados, por su definición es también llamada caloría-gramo. O
su unidad múltiplo que es la kilocaloría, que equivale a 1000cal-gr.
En el sistema inglés la unidad utilizada es:
BRITISH THERMAL UNIT (unidad térmica inglesa) denominada BTU, y
definida como la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de
una libra de agua a presión atmosférica constante desde 63 grados a 64grados
Fahrenheit.
Calor

10. Transferencia de
calor
1 julio (J)
equivale a
0,24 calorías (cal)
El calor es la energía que se
transfiere de un cuerpo a otro
cuando están en contacto
y a diferente temperatura.
Calor ¿Qué es?

11. La velocidad de las
partículas del cuerpo
aumenta al recibir energía
(calor)
El aumento es mayor cuanto
más calor reciba
el cuerpo
El aumento es mayor cuanto
menor es el número de
partículas del cuerpo
100 ºC 600 ºC 100 ºC 1200 ºC 100 ºC 900 ºC
Agitación térmica Cada partícula tiene
energía cinética (Ec)
Mide la cantidad
de energía interna
La suma de las Ec equivale a
la energía interna
La llama
es más
intensa
La barra
es más
fina
Calor : energía interna

12. Cuando el aire se
dilata, aumenta su
volumen y hace
saltar el tapón
La dilatación del
mercurio permite medir
la temperatura
Las uniones entre partículas
son más débiles
Se dilatan más que
los sólidos
Partículas estrechamente
unidas. Son los que menos
se dilatan
Sólidos Líquidos Gases
Junta de
dilatación
Calor : dilatación

13. Sólido
Líquido
Gas
Cambios progresivos
Cambios regresivos
Cambios de estado

14. Las partículas
aumentan su
energía cinética
Partículas del
sólido
Calor: conducción
Es un mecanismo de transferencia
de energía térmica entre dos
sistemas basado en el contacto
directo de sus partículas.

15. Partículas del gas
Partículas del líquido
Corrientes de convección
Calor: convección
se caracteriza porque
se produce por
intermedio de un
fluido (aire, agua)
que transporta el
calor entre zonas con
diferentes
temperaturas.

16. A mayor temperatura, mayor
es la energía radiante emitida
Invernadero
Radiación
solarRadiación
emitida por
las plantas
Calor: radiación
La radiación se da la transferencia de
calor sin contacto entre cuerpos.

17. Calor: proceso isotérmico
Si el proceso es Isotérmico, al no haber cambio de
temperatura, tampoco varia la energía interna,
Ei=constante, por lo que la variación es cero, ∆Ei=0.
Para esto, tiene que cumplirse que toda la energía que
recibe el sistema debe ser transformada en trabajo
Q=W

18. Calor: proceso isobárico
Si el proceso es Isobárico se efectúa a presión constante.
El calor puede entrar o Salir y el trabajo mecánico se
calcula con la expresión.
W=P (Vf-Vi).
Debido a que varia el volumen y la temperatura,
también varia la energía interna Ei.

19. Si el proceso es Isocorico, no hay trabajo en ningún
sentido, W=0. Ello se debe a que no hay variación de
volumen, lo cual provoca que todo el calor recibido
incremente su energía interna, Ei, y por lo consiguiente
su temperatura y presión.
Calor: proceso isocorico

20. Calor: proceso adiabático
Si durante un proceso no se subministra ni se
remueve calor de un sistema, se dice que el sistema
cumple un procesos adiabático, ejemplo:
Si durante un proceso se añade 10 kcal a un sistema
Q= +10 kcal, indicamos con el signo positivo que se
ha subministrado calor al sistema. Si se
removiesen del sistema 10 kcal: Q= -10 kcal.

21. Procesos reversibles
Procesos
reversibles
Un procesos reversible puede ser definido como aquel
durante el cual:
a. Ninguna parte del sistema o su medio
alrededor se diferencia de un estado de
equilibrio por mas que una cantidad
infinitesimal.
b. No ocurre ninguna clase de fricción.

22. Procesos reversibles
Procesos reversibles
Para satisfacer el primero de los requerimientos
es necesario:
1. Que las fuerzas dentro del sistema estén muy aproximadamente balanceadas.
2. Que las fuerzas en cada parte del medio alrededor estén muy muy apropiadamente
balanceadas.
3. Que las fuerzas ejercidas por el sistema sobre su medio alrededor sea muy
aproximadamente igual a las fuerzas ejercidas por el medio sobre el sistema.
4. Que la temperatura del sistema sea muy aproximadamente uniforme.
5. Que la temperatura de cada parte del medio alrededor sea muy aproximadamente
uniforme.

23. Procesos reversibles
Otro tipo de proceso interesante es el llamado
PROCESO INTERNAMENTE REVERSIBLE.
Es aquel en el que:
Procesos reversibles
a. El sistema en si se comporta
exactamente como lo haría si todo el
proceso fuera reversible.
b. Ocurren irreversibilidades ( fricción y
desviaciones finitas del equilibrio ) en el
medio que lo rodea.

24. Procesos reversibles y trabajo
Procesos reversibles y trabajo
Se puede definir como almacén de calor a cualquier cuerpo que esta a temperatura uniforme y
es de tamaño tal que la transferencia de una cantidad finita de calor adentro o afuera de el no
produce un cambio perceptible en su temperatura, ejemplo: la atmósfera o un gran lago
pueden ser considerados como almacenes de calor, puesto que la adición o remoción de
cantidades de calor moderadas no afectara su temperatura.
Consideremos un sistema consistente en un gas confinado
dentro de un cilindro equipado con un émbolo y supongamos
que el cilindro esta en contacto con un almacén de calor.
Si la temperatura del gas se eleva sobre la temperatura del almacén
fluirá calor del gas al almacén, o al contrario si la temperatura del gas
desciende con respecto a la del almacén.
- Puede hacerse que el gas atraviese por tales cambios de temperatura
comprimiéndolo o expansionándolo y haciéndole que efectué un
trabajo.
- Una manera de comprimir el gas es colocar una pesa adicional, sobre
el émbolo.