Practica Termodinamica

1. ¿Qué es la energía?

Capacidad que tiene un cuerpo o un sistema para realizar un trabajo o producir un cambio o una transformación.

2. Describa las formas por las que un sistema puede intercambiar energía con su entorno.

CONDUCCIÓN: es un mecanismo de transferencia de energía térmica entre dos sistemas basado en el contacto directo de sus partículas sin flujo neto de materia y que tiende a igualar la temperatura dentro de un cuerpo y entre diferentes cuerpos en contacto por medio de ondas

La conducción térmica está determinada por la ley de Fourier. Establece que la tasa de transferencia de calor por conducción en una dirección dada, es proporcional al área normal a la dirección del flujo de calor y al gradiente de temperatura en esa dirección.

CONVECCIÓN: es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos. Éstos, al calentarse, aumentan de volumen y, por lo tanto, disminuyen su densidad y ascienden desplazando el fluido que se encuentra en la parte superior y que está a menor temperatura. Lo que se llama convección en sí, es el transporte de calor por medio de las corrientes ascendente y descendente del fluido.

La transferencia de calor por convección se expresa con la Ley del Enfriamiento de Newton:

Donde h es el coeficiente de convección (ó coeficiente de película), As es el área del cuerpo en contacto con el fluido.

RADIACIÓN: Consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

La radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas (Rayos X, Rayos UV, etc.) se llama radiación electromagnética, mientras que la radiación corpuscular es la radiación transmitida en forma de partículas subatómicas (partículas, neutrones, etc.) que se mueven a gran velocidad en un medio o el vacío, con apreciable transporte de energía.

3. Mencione diez ejemplos de transformaciones de energía.

1. Hidráulica a motriz: hidroeléctrica

2.Motriz a eléctrica: hidroeléctrica

3.Motriz a mecánica: motor

4.Eléctrica a motriz: motor

5.Eólica a mecánica: molino

6.Química a cinética: globo aerostático

7.Eléctrica a magnética: electroimán

8.Química a atómica: fisión nuclear

9.Química a motriz: caldera

10.Química a calórica: combustión del petróleo

4. ¿Cuál es la relación existente entre el calor y el trabajo?

Calor y trabajo son ambos formas de energía relacionados en tránsito de unos cuerpos o sistemas a otros.

Joule determinó el calor producido dentro de un calorímetro a consecuencia del rozamiento con el agua del calorímetro de un sistema de paletas giratorias y compararlo posteriormente con el trabajo necesario para moverlas.

Tiempo después concluyó que el trabajo realizado sobre el sistema y el calor liberado en el calorímetro guardaban siempre una relación constante y aproximadamente igual a 4,2. Es decir, por cada 4,2 joules de trabajo realizado se le comunicaba al calorímetro una cantidad de calor igual a una caloría.

Ese valor denominado equivalente mecánico del calor se conoce hoy con más precisión y es considerado como 4,184 joule/calorías. La relación numérica entre calor Q y trabajo W puede, entonces, escribirse en la forma:

W (joules) = 4,18 • Q(calorías)

5. Explique la diferencia entre temperatura, transferencia de calor y energía interna.

La diferencia entre estos tres conceptos es que la temperatura es un” parámetro” termodinámico del estado de un sistema que caracteriza el calor, o transferencia de energía.

El calor es una “energía en tránsito” esto quiere decir que se transmite de un cuerpo a otro.

La energía interna es la energía que poseen todos los cuerpos por el solo hecho de existir.

6. ¿Qué es una transformación adiabática?

En termodinámica una transformación adiabática es una transformación que no intercambia calor con el medio y también es un proceso reversible.

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