El calor y el trabajo son intercambios energéticos que tienen lugar como consecuencia de las interacciones que pueden experimentar los sistemas termodinámicos

1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
FRANCISCO DE MIRANDA

2. ENERGÍA
Es algo que tiene la facultad, aptitud o una potencia de producir
cambios en el estado de los cuerpos (incluyendo cambios en su
movimiento) o bien producir trabajo (mecánico, eléctrico, químico,
entre otros).
Tipos
En
Transición
Almacenadas
Interna
Química
Cinética
Nuclear
Potencial
Trabajo
Calor

3. El trabajo se define en general,
como la energía que se
transfiere entre un sistema y el
medio que lo rodea, cuando
entre ambos se ejerce una
fuerza F.
TRABAJO
La cantidad diferencial de trabajo (δW) que se realiza sobre un cuerpo
rígido al trasladarlo una distancia diferencial (dr) es equivalente al
producto escalar de la fuerza aplicada (F) por el desplazamiento
efectuado:
W˃0
W˂0

4. TRABAJO
TERMODINAMICO
Variación de las
fuerzas que
ejerce el medio
ambiente sobre
la frontera de un
sistema

5. TIPOS DE TRABAJO
Mecánico Químico
Eléctrico
Es el realizado por fuerzas externas
actuando sobre las fronteras del
sistema como resultado pueden
variar la
energía cinética y la energía
potencial del sistema o Volumen de
Control más no las magnitudes de
estado
Se dice que hay trabajo químico
cuando una transformación que
involucra un cambio de
composición en el sistema libera
energía capaz de producir trabajo
Es el realizado como una
consecuencia de una diferencia de
potencial eléctrico, se puede
transformar totalmente
en calor a través de una
resistencia eléctrica

6. CALOR
Es una interacción energética entre un sistema o Volumen de
Control y sus alrededores a través de aquellas porciones de los
límites del
Sistema o VC que no hay transferencia de masa, como
consecuencia de la diferencia de temperatura entre el sistema
o VC y sus alrededores

7. CARACTERISTICAS
• Es energía transitoria, se manifiesta solamente durante los
procesos.
• No es almacenable. Un cuerpo o sistema nunca contiene calor.
• Se manifiesta en los límites del sistema o volumen de control.
• No es una propiedad termodinámica, debido a que su magnitud
depende de su magnitud depende del proceso seguido, es decir,
de su trayectoria.
Tipos
Fricción
Suministrad
o
Q (+)
Evacuado
Q (-)
Disipado Q (-)
Q (-)

8. • Ambas son
formas de variar la
energía del
sistema
• El calor es
energía
“desordenada” y el
trabajo energía
“ordenada”
• NO son
funciones de
estado
Calor y el trabajo se “distinguen” por su
efecto sobre las moléculas del entorno

9. LEY CERO DE LA TERMODINAMICA
Explica que si dos sistemas separados están en el mismo
momento en equilibrio térmico con un tercer sistema, aquellos
están en equilibrio térmico uno con otro.

10. CALOR

11. TRANSFERENCIA DE CALOR
CONVECCION
CONDUCCION
RADIACION

12. Convección: ocurre
entre una superficie
sólida y un
fluido adyacente y se
refiere como natural o
forzada dependiendo
de si el movimiento
del fluido se debe a
fuerzas de flotación o
a otras fuerzas
inducidas. Se puede
calcular por:
𝑄=ℎ𝐴 𝑇𝑠 − 𝑇𝑓
Conducción: se realiza al
estar dos cuerpos sólidos
en
contacto físico. El contacto
entre moléculas permite
una
homogeneización del
grado de excitación
térmica, lo que se
manifiesta
macroscópicamente como
un flujo de calor. Se puede
hallar por la ley de
Fourier. En una sola
dirección: 𝑄𝑥=−𝑘𝐴
𝑑𝑇
𝑑𝑥
La radiación térmica es
emitida
por la materia como
consecuencia de
cambios en las
configuraciones de los
átomos y las moléculas.
La radiación se cuantifica
macroscópicamente
utilizando la relación de
Stefan-Boltzmann:
𝑄=𝜀𝜎𝐴𝑇4
TRANSFERENCIA DE CALOR

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