Calor y termodinamica

Calor y Termodinámica
Para describir el estado físico externo de un objeto o sistema se utilizan en mecánica unas cuantas magnitudes físicas, tales como la masa, la velocidad, y la aceleración. Para describir el estado interno de un sistema se hace uso en termodinámica de unas cuantas magnitudes físicas, tales como la presión, el volumen y la temperatura. La termodinámica estudia la energíainterna de un sistema y los medios por los que se intercambia energía entre el sistema y su medio ambiente.
Es característico de los organismos vivos y delas maquinas el intercambio continuo de energía con su medio ambiente en el proceso de convertir energía interna en trabajo. El rendimiento de este proceso viene limitado por las leyes fundamentales de la termodinámica.
Calor
Calor y trabajo sonlos dos modos como la energía es intercambiada entre un sistema y su medio ambiente.
La primera ley de la termodinámica
Un sistema se halla en un estado termodinámico definido solo si su temperatura y presión tiene el mismo valor en todas sus partes.
Un sistema que se encuentra en equilibrio mecánico y térmico se dice que está en equilibrio termodinámico; solamente los sistemas en equilibriotermodinámico se hallan en un estado termodinámico definido. Por tanto, un estado termodinámico es lo mismo que un estado de equilibrio.
Calor y trabajo
La energía puede ser transferida entre el sistema y el medio ambiente de dos formas esencialmente distintas.
Calor es la energía que fluye de un objeto a otro como resultado del movimiento al azar de las moléculas de los objetos.
Trabajo esla energía que se transfiere desde un objeto a otro como resultado de un cambio de volumen.
La primera ley de la termodinámica, que es precisamente un enunciado de la conservación de la energía, establece que cuando se introduce una cantidad de calor Q en un sistema, mientras este realiza el trabajo W. Es decir, la variación de energía es igual al calor que entra en el sistema menos el trabajorealizado por este. Cuando sale calor del sistema, Q es negativo, y cuando el trabajo es realizado sobre el sistema W es negativo.
Calor especifico
Cuando se añade energía a un sistema, la temperatura del sistema aumenta.
El calor específico es una propiedad característica de una sustancia. Depende de la temperatura, pero en un reducido intervalo de temperatura se puede tratar como una constante.La mayor parte de las transformaciones de interés biológico tienen lugar a presión constante mas que a volumen constante.
Transmisión del calor
Calor es energía que fluye desde un objeto a otro como consecuencia de la diferencia de temperatura entre ellos. La dirección natural del flujo espontaneo de calor es siempre desde el objeto de temperatura más alta al objeto de temperatura más baja.Existen tres mecanismos básicos por los que el calor fluye espontáneamente desde una región de temperatura alta a otra de temperatura baja: conducción, convección y radiación. Los tres mecanismos se emplean en diversos grados para eliminar el calor del cuerpo.
Conducción
Conducción es la transmisión de energía a través de un medio material por sucesivos choques de las moléculas próximas. En cadachoque, y por término medio, las moléculas rápidas de la región de temperatura elevada del medio transmiten algo de su energía cinética a sus vecinas más lentas de la región de baja temperatura. Estas moléculas vecinas chocan a su vez con moléculas cercanas aun más lentas, a las que transmiten energía. De este modo la energía pasa desde la región de allá a la de baja temperatura mientras lasmoléculas permanecen cerca de sus posiciones originales.
La velocidad de flujo R es el calor que fluye desde una cara a la otra en la unidad de tiempo. Así, si la cantidad de calor Q fluye en el tiempo T.
Convección
Convección es la transmisión de energía en un líquido o gas por la transferencia real del fluido de alta temperatura desde una región de temperatura más elevada a otra de temperatura...