Equivalencia Calor Trabajo

EQUIVALENCIA CALOR-TRABAJO

Cuestionario previo

1. Dentro de las formas de manifestación de la energía se encuentran la energía térmica y la energía mecánica, defínelas y da sus unidades.

La energía térmica (o energía calorífica) es la que poseen los cuerpos debido al movimiento de las partículas que los forman, por eso, este movimiento también se llama agitación térmica.

La energía térmica que posee un cuerpo no se puede medir y tampoco calcular, puesto que es imposible conocer los detalles del movimiento de cada una de la inmensa cantidad de partículas que forman un cuerpo. Sin embargo, la agitación térmica de las partículas está relacionada con su temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura de un cuerpo, mayor es la agitación térmica y la cantidad de energía térmica que posee. La unidad de la podemos representar como Calorías.

Se conoce como energía mecánica, por lo tanto, a la clase de energía donde interviene tanto la posición como los movimientos de los cuerpos. Esto quiere decir que la energía mecánica es la sumatoria de las energías potenciales, cinéticas y la energía elástica de un objeto en movimiento.

La denominada energía mecánica, entonces, puede presentarse como la capacidad de los cuerpos con masa para llevar a cabo un determinado esfuerzo o labor.

Resumiendo, el producto de la fuerza ejercida sobre un cuerpo por su desplazamiento se mide en joules (J).

2. ¿Existe alguna relación entre la conservación de la energía y el equivalente mecánico del calor?

Se define la caloría como 4.186 J sin referencia a la sustancia que se está calentando.

1 cal=4.186 J

• Sea M la masa del bloque que cuelga y h su desplazamiento vertical

• m la masa de agua del calorímetro

• T0 la temperatura inicial del aguay T la temperatura final

• g=9.8 m/s2 la aceleración de la gravedad

La conversión de energía mecánica íntegramente en calor se expresa mediante la siguiente ecuación:

Mgh=mc(T-T0)

Se despeja el calor específico que estará expresado en J/(kg K).

Obtenemos la equivalencia entre las unidades de calor y de trabajo o energía.

3. ¿Qué es un calorímetro a presión constante, volumen constante y temperatura constante? ¿Para qué se usan?

Un calorímetro mide el calor de una reacción durante un proceso químico, o en su lugar, la cantidad de calor transferida desde o hacia un objeto en particular. En un calorímetro de presión constante, la reacción se lleva a cabo en una solución en la cual la presión atmosférica es constante. El calorímetro mide el cambio en la entalpía, que es una medida del calor total contenido por un sistema. La bomba, o calorímetro de volumen constante, se usa para medir cosas como una reacción de combustión. Esta información es útil para determinar la cantidad

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