TEMA 4: Termodinámica

Parte de la física que estudia los fenómenos macroscópicos relacionados con los cambios de temperatura

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

CALORIMETRÍA. Rama de la termodinámica que mide la cantidad de energía generada en procesos de intercambio de calor

Calor Es la transferencia de energía entre la materia como resultado de las diferencias en la temperatura.

SISTEMA TERMODINAMICO: Es parte del universo que se utiliza paran estudiar los fenómenos termodinámicos

TEMPERATURA: Es la medida del calor

ESCALAS DE TEMPERATURA

Pasos para construir un termómetro: tome un tubo de vidrio resistente al calor que sea delgado y con un extremo cerrado. Coloque dentro de él, una pequeña cantidad de mercurio puro. Coloque el tubo con el mercurio dentro de un recipiente con hielo y espere hasta que el mercurio se contraiga lo más posible. Marque el nivel donde quedó el metal. Esta marca equivale a cero grados. Coloque el tubo dentro de agua hirviendo y espere que el metal se dilate al máximo. Marque el nivel donde quedó el metal. Esta marca equivale a cien grados. Divida la distancia entre las dos marcas en cien partes iguales. Cada espacio equivale a un grado. Estas instrucciones, posiblemente serian recomendadas por Celsius, para construir un termómetro como el construido por él y cuya escala se conoce como escala celsisus o centígrada (°C). En este termómetro, cero grados equivalen al punto de fusión del hielo y cien grados equivalen al punto de ebullición del agua.

Otra escala de temperatura importante es la escala Kelvin (°K), pensada para trabajar con un rango más amplio de temperaturas, es útil en el análisis del estado gaseoso. Dado que un gas se dilata en un doscientos setenta y tresavo (1/273) de su volumen por cada grado centígrado, se toma 273 como el punto de fusión del hielo, 373 como el punto de ebullición del agua y el cero se conoce como cero absoluto. Un grado centígrado en igual a un grado kelvin.

La escala Fahrenheit (°F) es la más utilizada en los estados unidos. Fahrenheit empleó como valor cero de su escala la temperatura de una mezcla de agua y sal a partes iguales, y los valores de congelación y ebullición del agua quedaron fijados en 32 y 212 respectivamente. Él dividió este espacio en 180 partes. La figura muestra la relación entre las tres escalas.

Conversiones:

Para representar una temperatura dada en las diferentes escalas se utilizan las siguientes fórmulas: