Ensayo

TERMODINAMICA
(TALLER 30%)














Presentado a:
JORGE MARTINEZ
DOCENTE DE FISICA






Área:
FISICA




INSTITUCION EDUCATIVA DIEGO ECHAVARRIA MISAS


MEDELLIN
2014




Contenido






1 TEMPERATURA

La temperatura es el nivel de calor en un gas, líquido, o sólido. Tres escalas sirven comúnmente para medir la temperatura. Las escalas deCelsius y de Fahrenheit son las más comunes. La escala de Kelvin es primordialmente usada en experimentos científicos.

1.1 Escala Celsius

La escala Celsius fue inventada en 1742 por el astrónomo sueco Andrés Celsius. Esta escala divide el rango entre las temperaturas de congelación y de ebullición del agua en 100 partes iguales.


1.2 Escala Fahrenheit

La escala Fahrenheit fueestablecida por el físico holandés-alemán Gabriel Daniel Fahrenheit, en 1724. Aun cuando muchos países están usando ya la escala Celsius, la escala Fahrenheit es ampliamente usada en los Estados Unidos. Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusión y de ebullición del agua en 180 intervalos iguales. Las temperaturas en la escala Fahrenheit son conocidas como grados Fahrenheit (ºF).

1.3Escala de Kelvin

La escala de Kelvin lleva el nombre de William Thompson Kelvin, un físico británico que la diseñó en 1848. Prolonga la escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipotética caracterizada por una ausencia completa de energía calórica. Las temperaturas en esta escala son llamadas Kelvins (K).

1.4 CONVERSION

Para convertir de ºC a ºF use la fórmula:   ºF = ºC x 1.8+ 32.
Para convertir de ºF a ºC use la fórmula:   ºC = (ºF-32) ÷ 1.8.
Para convertir de K a ºC use la fórmula:   ºC = K – 273.15
Para convertir de ºC a K use la fórmula: K = ºC + 273.15.
Para convertir de ºF a K use la fórmula: K = 5/9 (ºF – 32) + 273.15.
Para convertir de K a ºF use la fórmula:   ºF = 1.8(K – 273.15) + 32.


2 DILATACION DE SOLIDOS
2.1 DILATACIÓN LINEAL
En un sólido lasdimensiones son tres, pero si predomina sólo el largo sobre el ancho y el espesor o altura, como ser una varilla o un alambre, al exponerse a la acción del calor habrá un incremento en la longitud y no así en el ancho y espesor llamada dilatación lineal. Se ha demostrado en un laboratorio de Física al utilizar varillas de igual longitud y de distintas sustancias (hierro, aluminio, cobre) que elincremento en su largo (ΔL) es diferente, dependiendo así de la naturaleza del material.
El Coeficiente de dilatación lineal (α) es el cociente entre la variación de longitud (ΔL) de una varilla y el producto de su longitud inicial (Li) por la variación de la temperatura (ΔT)
α = ΔL / Li . ΔT    y se mide en (1/ºC)
En donde el incremento o variación de la longitud (ΔL) será la diferencia entrela longitud final (Lf) y la longitud inicial (Li) de la varilla:
ΔL = Lf - Li                   
para poder restar ambas longitudes deberán estar expresadas en la misma unidad de medida.
De la definición del coeficiente de dilatación podemos despejar ΔL
ΔL = α . Li . ΔT   y como ΔL = Lf - Li 
Reemplazamos ΔL   Lf - Li = α . Li . ΔT           
Si despejamos la longitud final nos queda:  Lf = α . Li . ΔT - Li
Sacamos factor común longitud inicial para no tenerla dos veces en la fórmula  Lf  = Li .(1 + α . ΔT)    y esta es la fórmula para calcular la longitud final (Lf) de una varilla cualquiera.












2.2 DILATACIÓN SUPERFICIAL
Ahora en un sólido, cuando las dimensiones predominantes son el largo y el ancho sobre el espesor o altura, como ser una chapa o unalámina, al exponerse a la acción del calor habrá un incremento o variación en la superficie (ΔS) y no así en el espesor llamada dilatación superficial. Para calcular la superficie final (Sf) de un sólido plano, la fórmula será:
Sf  = Si .(1 + β . ΔT)
El coeficiente de dilatación superficial ( β ) resultará de ser el doble del valor del coeficiente de dilatación lineal (α) para cada una de las...