Termodinamica usm

Temperatura
 y
 Calor
 
Clase
 2
  Viernes
 13
 de
 Agosto
 

FIS-­‐130
 /
 Olivier
 Espinosa
 A.
 

Segundo
 Semestre
 2010
 

0
 

Conceptest
 2.1
 
•  La
 temperatura
 de
 un
 objeto
 es
 una
 medida
  de:
 
1.  la
 canGdad
 de
 calor
 que
 conGene
 el
 objeto
  2.  la canGdad
 de
 energía
 interna
 del
 objeto
  3.  ninguna
 de
 las
 anteriores
 
 

FIS-­‐130
 /
 Olivier
 Espinosa
 A.
 

Segundo
 Semestre
 2010
 

1
 

Calor
 =
 Transferencia
 de
 energía
 
 
(por
 contacto
 térmico)
 
frío
  inicial
  TA(ini)
  menos
 frío
  intermedio
  TA(int)  caliente
 

<
 

TB(ini)
  menos
 caliente
  hay
 
  FLUJO
 de
 CALOR
  TB(int)
 

contacto
 térmico
 

<
 

EQUILIBRIO
 TÉRMICO
  final
  TA(fin)
 
FIS-­‐130
 /
 Olivier
 Espinosa
 A.
  contacto
 térmico
 

NO
 hay
 
  FLUJO
 de
 CALOR
  TB(fin)
 
2
 

=
 

Segundo Semestre
 2010
 

Flujo
 (corriente)
 de
 calor
 
•  Notación
 
Depende
 de:
  -­‐ 
 Tipo
 de
 contacto
 térmico
  -­‐ 
 Temperatura
 de
 los
 objetos
 

•  Unidades:
 energía
 por
 unidad
 de
 Gempo
  (WaX
 =
 Joule/segundo)
  •  Calor
 transferido
 en
 un
 dt:
  •  Calor
 transferido
 en un
 intervalo
 finito:
 

FIS-­‐130
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 Olivier
 Espinosa
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Segundo
 Semestre
 2010
 

3
 

Efectos
 del
 calor
  (1)
 Cambio
 de
 temperatura
 
•  Objeto
 recibe
 una
 canGdad
 de
 calor
 dQ.
  ¿Cuánto
 sube
 su
 temperatura
 (dT)?
  •  Si
 objeto
 =
 trozo
 de
 sustancia homogénea
  (masa
 M o
 n
 moles):
 
c
 =
 Capacidad
 calorífica
 específica
 
 
 
 =
 Calor
 específico
  C
 =
 Capacidad
 calórifica
 molar
  dependen de las condiciones bajo las cuales se transfiere el calor (por ejemplo, a presión constante o a volumen constante)
  Segundo
 Semestre
 2010
  4
 

FIS-­‐130
 / Olivier
 Espinosa
 A.
 

Calores
 específicos
 
(a
 presión
 constante)
 

•  Agua:
 
 
 
 c
 =
 1
 [kcal
 /
 kg
 °C]
 ≈
 4,2
 [kJ
 /
 kg
 °C]
  •  Etanol
 (alcohol
 eflico):
 c
 ≈
 2,4
 [kJ
 /
 kg
 °C]
  •  Aluminio:
 
 
 c
 ≈
 0,9
 [kJ
 /
 kg
 °C]
  •  Cobre: 
 
 
 
 
 
 
 c
 ≈
 0,4
 [kJ
 /
 kg
 °C]
  •  Plomo:
 
 
 
 
 
 
 c
 ≈
 0,1
 [kJ
 /
 kg
 °C]
 

(segunda
 capacidad
 calórica
 más
 alta
 de
 todas
 las
 sustancias
 conocidas)


 

FIS-­‐130
 /
 Olivier
 Espinosa
 A.
 

Segundo
 Semestre
 2010
 

5 

Conceptest
 2.2
 
•  Tenemos
 dos
 lingotes
 metálicos
 (aluminio
 y
 cobre),
  ambos
 con
 la
 misma
 masa.
 
  A
 ambos
 lingotes
 se
 les
 transfiere
 la
 misma
 canGdad
 de
  calor.
 Entonces:
 
1.  2.  3.  4.  la
 temperatura
 final
 de
 ambos
 lingotes
 será
 la
 misma.
  la temperatura
 de
 ambos
 lingotes
 subirá
 en
 lo
 mismo.
  el
 lingote
 de
 aluminio
 se
 calentará
 más
 que
 el
 de
 cobre.
  el
 lingote
 de
 cobre
 se
 calentará
 más
 que
 el
 de
 aluminio.
 

FIS-­‐130
 /
 Olivier
 Espinosa
 A.
 

Segundo
 Semestre
 2010
 

6
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