termodinamica

Termodinámica:
Es una ciencia que comprende el estudio de las transformaciones energéticas y de las relaciones entre las prioridades físicas de las sustancias afectadas por dichas transformaciones



















Densidad
En física y química, la densidad ρ es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. Ladensidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa










Presion
La presión P se define como la fuerza normal por unidad de área que actua sobre la frontera del sistema. En los sistemas en reposo, la presión es uniforme en todas las direcciones alrededor de un volumen











Trabajo
1.- En física, se entiende por trabajo a la cantidad defuerza multiplicada por la distancia que recorre dicha fuerza. Esta puede ser aplicada a un punto imaginario o a un cuerpo para moverlo. Pero hay que tener en cuenta también, que la dirección de la fuerza puede o no coincidir con la dirección sobre la que se está moviendo el cuerpo. En caso de no coincidir, hay que tener en cuenta el ángulo que separa estas dos direcciones.
2.-El trabajo se definecomo el producto de una fuerza F por un desplazamiento delta S (tiene el simbolito del triángulo luego la S;) medidos ambos en la misma dirección
Problema 1
Un cuerpo de 4 kg de masa se mueve hacia arriba en un plano inclinado de 20º con respecto a la horizontal. Sobre el cuerpo actúan las siguientes fuerzas: una fuerza horizontal de 80 N, una fuerza paralela al plano de 100 N favoreciendo elmovimiento, una fuerza de fricción de 10 N que se opone al movimiento. El cuerpo se traslada 20 m a lo largo del plano inclinado a velocidad constante.
Calcular: El trabajo de cada fuerza y el trabajo total, La resultante y el trabajo de la resultante.
Tomamos g=10 m/s2
W1=(100·cos 0)·20=2000 J
W2=(80·cos20)·20=1503.5 J
W3=(40·cos 110)·20=(-40·sin20)·20=-273.6 J
W4=(10·cos180)·20=(-10)·20=-200J
W5=(N·cos90)·20=0
Trabajo total W=3029.9 J
Resultante
Descomponemos las fuerzas en la dirección del plano inclinado y en la dirección perpendicular al mismo.
F=100+80·cos20-40·sin20-10=151.5 N
N=80·sin20+40·cos20=64.9 N
Trabajo de la resultante
W=151.5·20=3029.9 J













Masa:
Se define como masa de un cuerpo a la cantidad de materia que este contieneEnergia:
La energía puede describirse como la capacidad para realizar trabajo
Un proyectil que pesa 80 kgf es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 95 m/s. Se desea saber:
a) ¿Qué energía cinética tendrá al cabo de 7 s?.
b) ¿Qué energía potencial tendrá al alcanzar su altura máxima?.
Desarrollo
Datos:
P = 80 kgf
v0 = 95 m/s
t = 7 s
a)Mediante cinemática calculamos la velocidad luego de 7 s:
vf = v0 - g.t
vf = 95 m/s + (- 9,807 m/s ²).7 s
vf = 95 m/s - 68,649 m/s
vf = 26,351 m/s
Luego:
Ec = ½.m.v ²
La masa es:
m = 80 kg
Ec = ½.80 kg.(26,351 m/s) ²
Ec = 27775,01 J
Calor:
Puede definirse el calor como la energía en transición atraves de las fronteras de un sistema debido a la diferencia de temperatura entre el sistema ysus alrededores










Energia Potencial
Se le conoce como energía potencial a la energía que almacena un sistema después de realizar un trabajoEjemplo. Una fuerza de 540 N estira cierto resorte una distancia de 0.150 m ¿Qué energía potencial tiene el resorte cuando una masa de 60 Kg cuelga verticalmente de él?

 
Para conocer la energía potencial elástica almacenada en elresorte, se debe conocer la constante de fuerza del resorte y su deformación causada por el peso de la masa de 60 Kg.
Una fuerza de 540 N estira el resorte hasta 0.150 m. La constante de fuerza es:
k = Fe / x = 540 N / 0.150 m = 3600 N / m.
 
Luego, la deformación x del resorte causada por el peso del bloque es:
x = Fe / k = (m*g) / k
x = ((60 Kg)*(9.8 m/s^2)) / (3600 N/m) = 0.163 m
 
La...