Calor y primer principio de la termodinamica

Calor y primer principio de la termodinamica

El calor se define como la transferencia de energía que se da entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas, sin embargo en termodinámica generalmente el término calor significa simplemente transferencia de energía. Este flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico (ejemplo: una bebida fría dejada en una habitación se entibia).

La energía calórica o térmica puede ser transferida por diferentes mecanismos de transferencia, estos son la radiación, la conducción y laconvección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado. Cabe resaltar que los cuerpos no tienen calor, sino energía térmica. La energía existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es el proceso mediante el cual la energía se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura.

Calor : se define como la energía cinetica total de todos los atomos o moléculas de una sustancia. El concepto de calor, se usa para describir la energía que se transfiere de un lugar a otro, es decir flujo de calor es una transferencia de energía que se produce únicamente como consecuencia de las diferencias de temperatura

La constante de proporcionalidad, llamada calor especifico, es igual a 4.186 J/(g°C). se demuestra que una caloría, que se conoce como el equivalente mecanico de calor, es exactamente igual a 4.186 J, sin importar quien produce el aumento de temperatura:

1 cal = 4.186 J

La capacidad caloría C, de cualquier sustancia se define como la cantidad de calor Q que se requiere para elevar la temperatura de una sustancia en un grado Celsius.

Primera ley de la termodinámica

En mecánica la energía se conserva si las fuerzas son conservativas y no actúan fuerzas como la friccion. En ese modelo no se incluyeron los camios de energía interna del sistema. La primera ley de la termodinámica es una generalización de la ley de conservación de la energía que incluye los posibles cambios en la energía interna.

El calor específico es la energía necesaria para elevar 1 °C la temperatura de un gramo de materia. El concepto de capacidad calorífica es análogo al anterior pero para una masa de un mol de sustancia (en este caso es necesario conocer la estructura química de la misma).

El calor específico es un parámetro que depende del material y relaciona el calor que se proporciona a una masa determinada de una sustancia con el incremento de temperatura:

donde:

• es el calor aportado al sistema.

• es la masa del sistema.

• es el calor específico del sistema.

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