La termodinamica
[] Es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.[] También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa yenergía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primerasmáquinas de vapor.
Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.
El calor
El calor es la transferencia de energía entre diferentescuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.
La energía puede ser transferida por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción yla convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado.
La energía que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo de transformación que se efectúe sobre ese cuerpo y por tanto depende del camino. Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna. El calor es parte de dicha energía interna (energía calorífica) transferidade un sistema a otro, lo que sucede con la condición de que estén a diferente temperatura.
Unidades de medida de calor
la ecuación calorimétrica Q=c·m (Tf-Ti) sirve para determinar cantidades de calor si se conoce la masa del cuerpo especifico y la diferencia de temperatura, pero además permite definir la caloría como unidad de calor. Si por convenio se toma al agua líquida como sustanciade referencia asignado a si calor especifico un valor unidad, la caloría resulta de hacer uno el resto de variables que intervienen en dicha ecuación.
Una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar en un grado centígrado (1ºC) la temperatura de un gramo de agua.
Tiene su origen en la época en la que la teoría del calórico estaba en plena vigencia, se pueden hacer más precisa si seconsidera el hecho de que el calor especifico del agua varia con la temperatura. En tal caso la elevación de un grado centígrado ha de producirse entre 14,5 y 15,5ºC a la presión atmosférica.
El calor como una forma de energía y no como un fluido singular, la distancia entre unidades de calor y unidades de energía perdió significado. Así, la unidad de calor en el si coincide con la de energía y esel joule (j), habiendo quedado la caloría reducida a una unidad practica que se ha mantenido por razones históricas, pero que va siendo progresivamente por el joule.
Capacidad calorífica y calor específico
La ecuación calórica se puede escribirse también en la forma:
Q = C (Tf - Ti)
Expresado así que en un cuerpo dado la cantidad de calor cedido o absorbido es directamente proporcional a lavariación de temperatura. La nueva constante de proporcionalidad C recibe el nombre de capacidad calórica
C=Q\Tf – Ti
Representa la cantidad de calor que cede o toma el cuerpo al variar si temperatura en un grado.
A diferencia del calor especifico, la capacidad calórica es una característica de cada cuerpo y se expresa en el SI en J/K. Su relación con el calor especifico resulta de comparar...
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