Termodinamica basica

Tema 9: Termodinámica. Calor, Trabajo, Primer Principio

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Tema 9: Calor, Trabajo, y Primer Principio
Fátima Masot Conde Ing. Industrial 2006/07

Fátima Masot Conde

Dpto. Física Aplicada III

Universidad de Sevilla

Tema 9: Termodinámica. Calor, Trabajo, Primer Principio

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Tema 9: Calor, Trabajo, Primer Principio

Índice:
1. Introducción. 2. Capacidad calorífica.Calor específico. 3. Cambio de fase. Calor latente. 4. Experimento de Joule. Primer principio. 5. Trabajo termodinámico. Cálculo del trabajo en procesos elementales

Fátima Masot Conde

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Introducción
Históricamente: Históricamente:
Teoría del calórico: Un fluido que seTeoría del calórico: Un fluido que se transmitía de un cuerpo a otro, sin transmitía de un cuerpo a otro, sin pérdidas (uno lo cede, otro lo toma). pérdidas (uno lo cede, otro lo toma).

HOY HOY
Calor: Energía que se transfiere de un cuerpo a otro, debido a su diferencia de temperatura. Temperatura: Potencial de ceder/absorber calor.
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Introducción

Teoría moderna del calor:

JOULE (Inglaterra, s. XIX)

• El rozamiento puede generar una cantidad
ilimitada de calor, en contra de cantidad fija. • La ganancia o pérdida de calor, viene acompañada de la correspondiente disminución/aumento de energía mecánica.

La energía térmica no se conserva por sísola. La energía térmica no se conserva por sí sola. La magnitud que se conserva es la Energía La magnitud que se conserva es la Energía TOTAL. TOTAL.
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Capacidad calorífica. Calor específico En general: La temperatura de un cuerpo
aumenta al recibir calor.Excepciones: Cambios de fase, procesos adiabáticos.

Q = C ∆T
Capacidad calor´ ıfica=C = Q ∆t

C = Cantidad de calor necesaria para elevar
un grado la temperatura de un sistema
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Capacidad calorífica. Calor específico

También, por unidad de masa: calorespecífico = c

c=

C =“calor espec´ ıfico” m
masa del cuerpo

Q = C ∆T = cm ∆T

calor específico

O por mol: calor específico molar = c'
capacidad calorífica

c0 =
nº de moles
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mc C = = Mc n n

masa molar

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Capacidad calorífica. Calor específicoUnidad histórica del calor:

para el agua

la caloría.

definida

por grado Celsius

11 caloría: Cantidad de calor necesaria para elevar en un caloría: Cantidad de o calor necesaria para elevar en un o grado (de 14.5 oC aa 15.5 oC) la temperatura de un gramo de C 15.5C) la temperatura de un gramo de grado (de 14.5 agua agua

Hoy sabemos que en realidad no existe ninguna diferenciaentre "calor" y "energía“:

1 cal = 4.184 J
Unidad de "calor"
Fátima Masot Conde

Unidad de "energía"

Equivalente mecánico del calor
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Capacidad calorífica. Calor específico

Y que en realidad el calor es una forma de Y que en realidad el calor es una forma de energía(energía en tránsito), y sus energía (energía en tránsito), y sus unidades, intercambiables, equivalentes: unidades, intercambiables, equivalentes:

1 calor´ ≡ 4.184 J ıa
‘calor’ ‘energía’
Q : energía en tránsito intercambiada con el entorno
Almacenada en el sistema (EK y potencial de las partículas)
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Energía "interna", U

Sistema...