fisicaII

a
ru
n
˜

Co

Apuntes de F´
ısica II

ed

a

Escola Polit´cnica Superior
e

ve
rs
id

ad

Grao en Enxe˜er´ Mec´nica
n ıa
a
&
Grao en Enxe˜er´ e Tecnolox´ Industrias
n ıa
ıas
Emilio Saavedra Otero

Un
i

14 de febreiro do 2013

Curso 2011 - 2012

Un
i

ve
rs
id

ad

ed

a

Co

ru
n
˜

a

Apuntes de F´
ısica II

2

Emilio SaavedraOtero

´
Indice xeral

Un
i

ve
rs
id

ad

ed

a

Co

ru
n
˜

a

I. Termodin´mica
a
I.1. Propiedades t´rmicas da materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
I.1.1. Criterios macrosc´picos e microsc´picos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o
o
I.1.2. Ecuaci´n de estado dun gas perfecto . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .
o
I.1.3. Distribuci´n de Maxwell-Boltzmann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o
I.2. Principio cero da termodin´mica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a
I.2.1. Sistemas e procesos termodin´micos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a
I.2.2. Principio cero da Termodin´mica. Escalas de temperaturas . . . .. . . . . . . . . .
a
I.2.3. Lei de Boyle, lei de Charles, lei de Gay-Lussac. Ecuaci´n de estado dun gas ideal . .
o
I.2.4. Gases reais: desviaci´ns do ideal. Ecuaci´ns de Van der Waals e de Clausius . . . . .
o
o
I.3. Calor e traballo. Primeiro principio da termodin´mica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a
I.3.1. Equilibrio termodin´mico. Proceso cuasiest´tico . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .
a
a
I.3.2. Traballo dun sistema PV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I.3.3. Traballo adiab´tico. Variaci´n de enerx´ interna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a
o
ıa
I.3.4. Calor como forma de enerx´ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ıa
I.3.5. Primeiro principio da termodin´mica . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .
a
I.3.6. Definici´n da capacidade calor´
o
ıfica e calor espec´
ıfica . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I.3.7. Ecuaci´ns PV. Relaci´ns de Mayer para un gas ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o
o
I.4. Procesos de transmisi´n da calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o
I.4.1. Conduci´n. Fluxo da calor a trav´s del´minas e paredes . . . . . . . . . . . . . . . .
o
e
a
I.4.2. Convecci´n. Circulaci´n natural e forzada de flu´
o
o
ıdos convectores . . . . . . . . . . .
I.4.3. Radiaci´n. Definici´ns b´sicas. Corpo negro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o
o
a
I.4.4. Lei de Kirchhoff. Calor radiado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I.4.5. Espectro de Planck . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I.4.6. Lei de arrefriamento de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I.5. Transformaci´ns en sistemas termodin´micos. Aplicaci´ns do primeiro principio. . . . . . .
o
a
o
I.5.1. Expansi´n libre de un gas ideal. Entalp´ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o
ıa
I.5.2. Procesostermodin´micos fundamentais: isob´ricos, isocoros, isotermos e adiab´ticos
a
a
a
I.5.3. Calor e traballo nos procesos termodin´micos fundamentais . . . . . . . . . . . . . .
a
I.5.4. Calor e traballo en procesos c´
ıclicos. Ciclos de Otto e Diesel . . . . . . . . . . . . . .
I.6. Reversibilidade dos procesos. Segundo principio da termodin´mica. . . . . . . . . . . . . . .
a
I.6.1. Conceptos de focot´rmico e m´quina t´rmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
a
e
I.6.2. Bombas de calor e m´quinas frigor´
a
ıficas. Eficiencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I.6.3. Ciclo de Carnot. Principio de Carnot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I.6.4. Enunciados de Clausius e Kelvin-Planck. Equivalencias . . . . . . . . . . . . . . . .
I.6.5. Escala...