Proyecto de termodinamica.

Introducción.

El calor y la temperatura son dos propiedades que se usan en un gran número de procesos industriales, por ejemplo en la industria refresquera, en los sistemas de calefacción, etc. razón por la cual es necesario establecer y distinguir con claridad ambos conceptos para evitar errores con ambos significados.

El calor y la temperatura en muchas ocasiones sonutilizados como sinónimos, sin embargo son conceptos totalmente distintos aunque podemos establecer que están estrictamente relacionados ya que la temperatura puede determinarse por la cantidad de calor acumulado en el aire; mientras que el calor es un fenómeno físico que eleva la temperatura y es capaz de dilatar un cuerpo; el calor que éste posee es la suma de la energía cinética de todas las moléculasque lo conforman. (Rodríguez, 1999)

Dicho de otra manera, el calor se encarga de los movimientos de las moléculas sin importar si estas pertenecen a un gas, un líquido o un sólido, cuando el calor aumenta, entonces la energía de dicho cuerpo se incrementará. La temperatura por su parte es el grado de calor que existe en los cuerpos; al calor no podemos verlo, sólo podemos notar sus efectosy que provoca diversos cambios de temperatura cuando el mismo varía; un ejemplo de este cambio puede ser cuando un cuerpo pasa del estado sólido al estado líquido y que a su vez éste pueda ser transformado a un estado gaseoso. (Vargas et al, 1995)

La temperatura es una escala para medir la cantidad de calor que posee un cuerpo y gracias a esta capacidad de medirlo podemos determinar siun cuerpo se encuentra “frio” o “caliente“. Si añadimos calor, la temperatura aumenta; y si quitamos calor, la temperatura disminuye. Las temperaturas más altas tienen lugar cuando las moléculas se están moviendo, vibrando y rotando con mayor energía, mientras que en las temperaturas bajas ocurre lo inverso. (Juárez, 2003)

Si tomamos dos objetos que tienen la misma temperatura y los ponemosen contacto, no habrá transferencia de energía entre ellos porque la energía media de las partículas en cada objeto es la misma. Pero si la temperatura de uno de los objetos es más alta que la otra, habrá una transferencia de energía del objeto más caliente al objeto más frío hasta que los dos objetos alcancen la misma temperatura; lo mencionado anteriormente, es lo establecido en la ley cero dela termodinámica y en el enunciado de Clasius (2° Ley de la Termodinámica). (Juárez, 2003)

Al realizar actividades comunes en las que cambiamos intencionadamente la temperatura de los sistemas, como agregar cubos de hielo al agua del grifo, pasa desapercibido que en ambos sistemas se han producido transformaciones y transferencias de energía en forma microscópica, que resultanimperceptibles, al igual que los cambios de volumen que sufre la sustancia material de ambos sistemas. Sin embargo estos cambios manifiestan transformaciones macroscópicas que nos permiten medir o calcular la proporción de dicho cambio.
Otro ejemplo donde se produce un intercambio de energía ocurre cuando se disuelve un soluto en un disolvente, en general, se produce un intercambio de energía que semanifiesta en un aumento o disminución de la temperatura del sistema. El calor absorbido o liberado se denomina calor de disolución. Si el proceso de disolución es exotérmico, se libera calor y la temperatura del sistema aumenta; pero por el contrario si el proceso es endotérmico, se absorbe calor y la temperatura del sistema disminuye. (Smith et al, 1997)
Nuestro proyecto se basó en lacapacidad calorífica que se produce en ciertas sustancias cuando éstas interactúan entre sí mediante una reacción química, la finalidad de nuestro prototipo, es la de generar un dispositivo que mediante una serie de reacciones sea capaz de enfriar o calentar algún producto dependiendo de las necesidades y exigencias del consumidor. En nuestro caso en particular nos vamos a centrar solamente en el...