calor

 CALOR, TRABAJO Y CONSERVACION DE LA ENERGIA EN
TERMODINAMICA.

La termodinámica es la rama de la física que estudia los procesos donde hay
transferencia de energía en forma de calor y de trabajo. Cuando dos cuerpos a
diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico entre sí, la temperatura
del cuerpo más cálido disminuye y la del más frío aumenta. Si permanecen encontacto térmico durante cierto tiempo, finalmente alcanzan una temperatura
común de equilibrio, de valor comprendido entre las temperaturas iniciales. En
este proceso se produjo una transferencia de calor del cuerpo más cálido al
más frío. La pregunta que surge es ¿cuáles son las características de esa trans-
ferencia de calor? En el próximo capítulo intentaremos dar una respuesta a esapregunta, ya que en este debemos aprender a conocer la capacidad de absorber
o liberar calor de los cuerpos, las diferentes formas de calor, el trabajo termo-
dinámico, la energía interna de los cuerpos y como se relacionan entre sí esas
variables a través de la primera ley de la termodinámica.

DEFINICIONES.
Sistema: cualquier grupo de átomos,moléculas, partículas u objetos en estudio
termodinámico. Por ejemplo el agua dentro de un envase, el cuerpo de un ser
vivo o la atmósfera.
Ambiente: todo lo que no pertenece al sistema, es lo que rodea al sistema, sus
alrededores. Por ejemplo el exterior al envase donde está el agua, o el espacio
que rodea a la atmósfera (puede ser todo el Universo). Entre elsistema y el
ambiente puede haber intercambio de calor y de energía y se puede realizar
trabajo.
Sistema cerrado: sistema en el cual no entra ni sale masa, pero que puede in-
tercambiar calor y energía con el ambiente.
Sistema abierto: sistema que puede tener variación de masa, como por ejem-
plo intercambio de gases o líquidos, o dealimentos en los seres vivos.
Sistema cerrado aislado: sistema en el cual no se produce ningún intercambio
de calor o energía con el ambiente a través de sus fronteras.
Ambiente

Sistema

Trabajo
Calor


Esquema donde se representa un sistema termodinámico rodeado por su am-
biente.


CALOR.

Se debe distinguir desde un principio claramente entre losconceptos de calor
y energía interna de un objeto. El calor, (símbolo Q), se define como la ener-
gía cinética total de todos los átomos o moléculas de una sustancia. El con-
cepto de calor, se usa para describir la energía que se transfiere de un lugar a
otro, es decir flujo de calor es una transferencia de energía que se produce
únicamente como consecuencia de las diferencias detemperatura. La ener-
gía interna, estudiaremos más en detalle en la sección 13.6, es la energía que
tiene una sustancia debido a su temperatura. La energía interna de un gas es
esencialmente su energía cinética en escala microscópica: mientras mayor sea
la temperatura del gas, mayor será su energía interna. Pero también puede
haber transferencia de energía entre dos sistemas, aún cuando no haya flujode
calor. Por ejemplo, cuando un objeto resbala sobre una superficie hasta dete-
nerse por efecto de la fricción, su energía cinética se transforma en energía
interna que se reparte entre la superficie y el objeto (y aumentan su temperatu-
ra) debido al trabajo mecánico realizado, que le agrega energía al sistema. Es-
tos cambios de energía interna se miden por los cambios de temperatura.Cuando la ciencia termodinámica era bebe, digamos a principios del 1800, y
no se comprendía bien el concepto de calor, los científicos definieron el calor
en términos de los cambios en la temperatura que el calor produce en los cuer-
pos. Por lo que se definió una unidad de medida del calor, llamada caloría,
símbolo cal, como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura
de un...