Termodinamica

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO.

CCH- SUR.

FÍSICA I

FENÓMENOS TERMODINÁMICOS.

ERIKA FABIOLA CRUZ CRUZ.

325

PROFESOR:

ENRIQUE LÓPEZ SÁNCHEZ.

INDICE.

Calor y Temperatura.

1. Procesos Disipativos.
2. Calor como forma de energía.
3. Temperatura.
4. Formas como se transfiere el calor : conducción, convección y radiación.

Movimiento molecular y energía.2.1 Estructura de la materia
2.2 Temperatura según la teoría cinética de los gases
2.3 Ecuación de estado de los gases ideales
2.4 Formas de energía y mecanismos de transferencia
2.5 Concepto de entropía.

Máquinas Térmicas.

3.1 Motores
3.2 Refrigeradores
3.3 Eficiencia energética.
1. PROCESOS DISIPATIVOS.

Fricción

La primera Ley de Newton establece que la velocidad de uncuerpo no se modifica a menos que sobre ese cuerpo se ejerza una fuerza externa.
Supongamos entonces que sobre una superficie plana y horizontal hacemos deslizar un cuerpo hasta que adquiera la velocidad. Una vez libre, el cuerpo continuará moviéndose pero eventualmente se detendrá totalmente; esto nos indica que sobre el cuerpo se ha ejercido una fuerza, opuesta a la dirección de su velocidad, quelo ha frenado.
Esta fuerza se conoce como fuerza de fricción y se genera siempre que un cuerpo se mueve sobre otro.
La fuerza de fricción se ejerce en la región de contacto entre el cuerpo móvil y la superficie sobre la cual se desliza y se debe a que las superficies de los cuerpos no son perfectamente lisas. Existen protuberancia microscópicas que chocan entre sí entorpeciendo el movimiento.
Lafuerza de fricción dependerá, entonces, del material con el que están hechos los cuerpos, la superficie y el grado de pulimento con el que hayan sido terminados. Así, la fuerza de fricción será mayor para un cuerpo cuando desliza sobre una superficie de cemento que en un hielo.
La fuerza de fricción depende de la fuerza con la que el móvil es apretado contra la superficie. Esta fuerza se llamafuerza normal, así la fuerza de fricción depende solamente de la fuerza normal. Esto se debe a que la fuerza normal hace que las protuberancias penetren más o menos unas en otras.

Experimentalmente se ha demostrado que la magnitud de la fuerza de fricción es proporcional a la magnitud de la fuerza normal, es decir; que podemos escribir la ecuación :

Fuerza de fricción = k x fuerzanormal = kN

En esta ecuación, k es un factor de proporcionalidad llamado coeficiente de fricción y su valor depende del material con el que están hechas las superficies de deslizamiento.
La dirección de la fuerza es siempre opuesta a la dirección del movimiento del cuerpo.
Por último, la fuerza de fricción es independiente del área de contacto entre el cuerpo y la superficie. Esto se debe aque si esa área es grande, la fuerza normal se reparte en muchas protuberancias y, estas penetran menos unas en otras ; por otra parte si el área es pequeña , el número de protuberancias es menor pero la fuerza normal se reparte entre un número menor de protuberancias y hace que penetren más unas en otras.

CALOR COMO FORMA DE ENERGIA.

Naturaleza de calor. El calor es una forma de energíaque se aprecia por el efecto que produce en los cuerpos, por ejemplo: la temperatura, la dilatación y los cambios de estados físico.

Un cuerpo está frío, caliente o muy caliente según su grado de temperatura. Por medio del calor una varilla metálica aumenta su longitud o el agua liquida se transforma en vapor.

Hace todavía dos siglos se creía que el calor era un fluido invisiblellamado “calórico” que pasaba de las cosas calientes a las frías.

En el año de 1780 el conde de Rumford, como notó que al taladrar el bronce utilizado para fabricar cañones, las virutas del metal estaban muy calientes, pensó que el calor se obtenía del movimiento.

Actualmente se admite que el calor de un cuerpo es originado por el movimiento de sus moléculas debido a...