Laboratorio termodinamica

Universidad de El Salvador Facultad de Ciencias Naturales y Matemática

Nuevo Ingreso 2007 Esuela de Física Lic. Martín Peña

TEMPERATURA La temperatura de un cuerpo es una medida de su estado relativo de calentamiento o enfriamiento, cuando tocamos un cuerpo, nuestro sentido del tacto nos permite hacer una estimación del grado de calentamiento o enfriamiento del cuerpo con respecto a laparte de nuestra piel que está en contacto con dicho cuerpo. Esta estimación del tacto es demasiado limitada e imprecisa para ser de algún valor en los trabajos técnicos y científicos. Temperatura y energía cinética promedio de las moléculas o átomos de un gas. La temperatura no es una medida de "calor en el cuerpo", la temperatura es una magnitud física que nos indica cuantitativamente, el estado de"caliente" o "frío" de un cuerpo, se expresa mediante un número asociado convencionalmente al cuerpo. Realmente, en la actualidad la temperatura se considera como una medida de la mayor o menor agitación de las moléculas o átomos que constituyen un cuerpo. Para cuantificarla se relaciona la energía cinética promedio de las moléculas, de modo que una temperatura elevada corresponde una mayorenergía cinética promedio de las moléculas, debido a una mayor agitación molecular. Esta relación se expresa de la siguiente manera: T α E c La temperatura es directamente proporcional a la energía cinética media de traslación de las moléculas. La ecuación resultante es deducida de la teoría cinética de los gases, demostrándose que: T=

2 1 ( )Ec (1) 3 K

En donde K es la constante de Boltzman eigual a K = 1.38 x 10-23 J/ (°K molécula) PROPIEDADES TERMOMÉTRICAS DE LA MATERIA. Para medir la temperatura tenemos que hacer uso de alguna propiedad física medible, que varíe continua y sensiblemente con aquella (razón por la cual a dicha propiedad se le llama TERMOMETRICA) por ejemplo: El volumen, la resistencia eléctrica, la presión, la longitud, etc. TERMOMETRÍA. Tipos de termómetros: Termómetroes cualquier instrumento que se utiliza para medir la temperatura.

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a) El termómetro de líquido: (puede ser mercurio o alcohol) encerrado en un tubo delgado de vidrio. La propiedad termométrica utilizada es el volumen (V) del líquido cuyo cambio, en los casos en queel área transversal del tubo es constante, resulta directamente proporcional con el cambio de longitud de la columna del líquido dentro del tubo. A su vez, ese cambio de volumen cumple una proporcionalidad directa con el cambio de temperatura (ΔT ) del líquido. b) El termómetro de resistencia: La propiedad termométrica es la resistencia eléctrica de una pequeña bobina de hilo; el cambio deresistencia ( ΔR ) resulta directamente proporcional al cambio de temperatura (ΔT ) del hilo. c) El termómetro de Par termoeléctrico: En el que la propiedad termoeléctrica es el voltaje producido por la diferencia de temperatura que tenga la soldadura de dos hilos de diferente metal. Escalas termométricas: Para convertir estos instrumentos en instrumentos cuantitativos es necesario introducir una escalade temperatura, y para ello se precisa disponer de un convenio internacional respecto a su calibración. Para definir una escala se eligen dos temperaturas de referencia, llamadas PUNTOS FIJOS, y se asignan valores arbitrarios a dichas temperaturas, fijando así la posición del punto cero y el tamaño de la unidad de temperatura. Una de las temperaturas de referencia, es el punto de fusión del hielo,bajo presión de una atmósfera. La otra temperatura de referencia es el punto de ebullición del agua a la presión de una atmósfera. LA ESCALA CENTIGRADA O CELSIUS: Selecciona el punto de fusión del hielo como 0°C, y el punto de ebullición del agua, como 100 °C. En la escala absoluta Kelvin, estas temperaturas son 273.15°K y 373.15°K respectivamente y en la escala FAHRENHEIT corresponde a los...