ley del cero absolut, experimento de joule y ley de enfriamiento de newton



La ley del cero absoluto,
el experimento de Joule &
la ley de enfriamiento de NewtonObjetivo:
Explicar en forma concreta y resumida que es la ley del cero absoluto, el experimento de Joule, la ley de enfriamiento de Newton y la relación que existe entre estos temas
























Índice:
En el siguiente informe se presentarán los siguientes temas:
La leydel cero absoluto
Experimento de Joule
La ley de enfriamiento de Newton























La ley del cero absoluto:
El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible. A esta temperatura el nivel de energía interna del sistema es el más bajo posible, por lo que las partículas, según la mecánica clásica, no tienen movimiento;[] pero, según la mecánicacuántica, el cero absoluto debe tener una energía residual, que tiene por nombre energía de punto cero, para que así se cumpla el principio de indeterminación de Heisenberg.
El cero absoluto sirve de punto de partida para la escala de Kelvin. Por lo que, 0 K corresponden, aproximadamente, a la temperatura de −273,15 °C o −459,67 °F.[2]
Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es unlímite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los −271 °C. La razón de ello es que las moléculas de la cámara, al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para hacer que ésta descienda aún más.
La entropía de un cristal ideal puro y perfecto sería cero. Si los átomos que lo componen no forman un cristal perfecto, su entropía debe ser mayor que cero, por loque la temperatura siempre será superior al cero absoluto y el cristal siempre tendrá imperfecciones inducidas por el movimiento de sus átomos, necesitando un movimiento que lo compense y, por lo tanto, teniendo siempre una imperfección residual.
A 0 K absolutamente todas las sustancias se solidificarían y según el actual modelo del calor, las moléculas pierden toda capacidad de moverse o vibrar.Hasta ahora la temperatura más cercana al cero absoluto ha sido obtenida en laboratorio por científicos del MIT en 2003. Se obtuvo enfriando un gas en un campo magnético hasta medio nanokelvin (5·10−10 K) por encima del cero absoluto.







Experimento de Joule:
En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre la unidad de energíajoule (J) y la unidad de calor (cal)
Mediante esta experiencia simulada, se pretende poner de manifiesto la gran cantidad de energía que es necesario transformar en calor para elevar apreciablemente la temperatura de un volumen pequeño de agua.
 Descripción.
Un recipiente aislado térmicamente contiene una cierta cantidad de agua, con un termómetro para medir su temperatura, un eje con unas paletasque se ponen en movimiento por la acción de una pesa, tal como se muestra en la figura.
En el año 1844, joule efectuó experiencias con los gases dejándolos expandir en el vacío.
El experimento consistió en colocar dos recipientes A y B que pueden comunicarse entre sí operando el robinete (R), sumergidos en un calorímetro de agua, cuya temperatura puede medirse con el termómetro (t).
Secoloca una masa de gas en A y haciendo el vacío en B. todo el conjunto tendrá la temperatura del agua del calorímetro. Abriendo el robinete, el gas encerrado en A se expande hasta ocupar el volumen de los recipientes A y B. Midiendo la temperatura del agua del calorímetro, se puede constatar que la temperatura no ha variado. Lo que indica que el calor intercambiado entre el gas y el agua es 0 (Q =...