Equilibrio termico

INDICE

RESUMEN 2
INTRODRUCCIÓN TEÓRICA 3
MATERIAL UTILIZADO 6
PROCEDIMIENTO 9
DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS 12
CALCULOS 14
CUESTIONARIO 16
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 23
BIBLIIOGRAFIA 24

RESUMEN

En el reporte se realizó una pequeña investigación, con respecto a la práctica desarrollada en clases, en cuanto al tema de diseño de una escala termométrica y demostracióndel equilibrio térmico.

En la práctica se desarrolló dos experimentos, con los cuales se comprobó la escala termométrica y el equilibrio térmico. Para desarrollar esta práctica se tomó en cuenta los conocimientos antes brindados por el tutor y además haciendo uso del manual de laboratorio.

INTRODRUCCIÓN TEÓRICA

EQUILIBRIO TÉRMICO
Definición de equilibrio térmico:
Consideremos entoncesdos sistemas en contacto térmico, dispuestos de tal forma que no puedan mezclarse o reaccionar químicamente. Consideremos además que estos sistemas están colocados en el interior de un recinto donde no es posible que intercambien calor con el exterior ni existan acciones desde el exterior capaces de ejercer trabajo sobre ellos. La experiencia indica que al cabo de un tiempo estos sistemas alcanzanun estado de equilibrio termodinámico que se denominará estado de equilibrio térmico recíproco o simplemente de equilibrio térmico.
El concepto de equilibrio térmico puede extenderse para hablar de un sistema o cuerpo en equilibrio térmico. Cuando dos porciones cuales sean de un sistema se encuentran en equilibrio térmico se dice que el sistema mismo está en equilibrio térmico o quees térmicamente homogéneo.
Si dos sistemas están separados por un material aislante, como madera, espuma de plástico o fibra de vidrio, se afectan mutuamente con más lentitud. Las hieleras portátiles se fabrican con materiales aislantes para retardar el calentamiento del hielo y de la comida fría en su interior, que tratan de llegar al equilibrio térmico con el aire veraniego. Un ‘aislante ideal’ es un materialque no permite la interacción entre los dos sistemas; evita que alcancen el equilibrio térmico si no estaban en él inicialmente. Los aislantes ideales son solo eso: una idealización; los aislantes reales, como los de las hieleras, no son ideales, así que finalmente su contenido se calentará.

Ley Cero de la Termodinámica
El concepto de equilibrio térmico es la base de la llamada Ley Cero de laTermodinámica. Esta ley proposición fue enunciada por R. H. Fowler en 1931. La ley cero de la termodinámica se enuncia diciendo:
“La experiencia indica que si dos sistemas A y B se encuentran, cada uno por separado, en equilibrio térmico con un tercer sistema, que llamaremos C, entonces A y B se encuentran en equilibrio térmico entre sí”.
Experimentos químicos indican que el equilibrio térmicono se afecta si se agregan o quitan aislantes, así que la lectura de C no cambiaría si solo estuviera en contacto con A o solo con B. Concluimos que:
“Dos sistemas están en equilibrio térmico si y solo si tienen la misma temperatura”.
En esto radica la utilidad de los termómetros; un termómetro realmente mide su propia temperatura, pero cuando está en equilibrio térmico con otro cuerpo, lastemperaturas deben ser iguales. Si difieren las temperaturas de dos sistemas, no pueden estar en equilibrio térmico.

Aplicación del concepto de Equilibrio Térmico: Termometría
Para saber la temperatura de una sustancia o cuerpo, se utiliza un dispositivo que permite determinar su propia temperatura. Tal dispositivo se denomina termómetro. Para determinar la temperatura de un cuerpo, se pone untermómetro en contacto térmico con él hasta que ambos alcanzan el equilibrio térmico. Sabemos que en el equilibrio térmico tanto el cuerpo como el termómetro se encuentra a la misma temperatura. Por tanto, la temperatura que indique el termómetro será también la temperatura del cuerpo en cuestión. Se recalca que, lo que un termómetro indica es su propia temperatura.

Escalas de temperatura....