Ley cero de la termodin

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Ley cero de la termodinámica

• Trabajo complementario de Martín Jaramillo Leyton

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Ley cero de la Termodinámica

• También conocida como el principio de
  conservación de energía que se expresa de la
  siguiente manera si un sistema A está en
  equilibrio térmico con un sistema B, y éste
  sistema B está en equilibrio térmico con otro
  sistema C, entonces los sistemas A y C están en
  equilibrio térmico.

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ejemplo

• Una persona está expuesta a varios tipos de
  propagación de calor, éstas se combinan y se
  establece un equilibrio térmico con la persona
  hasta que su temperatura sea igual a la
  ambiental.

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(No Transcript)
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• El calor, es una forma de energía .Su unidad en
  el sistema S.I es el Joule.
• Otra unidad utilizada es la Caloría de calor
  (cal), que no debe confundirse con la caloría
  alimenticia (Cal).
• 1 cal 4.18 Joule.
• 1Cal 1000cal 1kcal

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Calor específico

• (capacidad calorífica) específica de una
  sustancia, es la cantidad de calor requerida para
  elevar la temperatura de una unidad de masa de la
  sustancia en 1 grado.

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• Si ? Q, es la cantidad de calor requerido para
  producir un cambio en la temperatura ? T en una
  masa m de sustancia, entonces

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• Calor específico c
• entonces

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CAPACIDAD CALORÍFICA

• (equivalente de agua) de un cuerpo es la cantidad
  de calor requerida para elevar la temperatura de
  dicho cuerpo en un grado. De acuerdo a esta
  definición, la capacidad calorífica de un cuerpo
  de masa m y calor especifico c es mc

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EL CALOR GANADO O PERDIDO

• por un cuerpo de masa ,m y calor específico
  c, cuya fase no está cambiando, se debe a un
  cambio de temperatura ? T", esta dado por la
  relación
• ? ? Q ??mc ? T

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EL CALOR DE FUSIÓN (Hf)

• un sólido cristalino es la cantidad de calor
  requerido para fundir una unidad de masa de éste
  a temperatura constante. Esto también equivale a
  la cantidad de calor emitido por la unidad de
  masa del sólido cuando se cristaliza a la misma
  temperatura. El calor de fusión del agua a 0a.C.
  es aproximadamente 335kJ/kg o 80 cal/gr.

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EL CALOR DE VAPORIZACIÓN (Vd.)

• un líquido es la cantidad de calor requerido para
  vaporizar una unidad de masa de éste, a una
  temperatura constante. Para el agua a 100º C, Vd.
  Corresponde aproximadamente a 2,26 MJ/Kg. o 540
  cal/gr.

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• Equilibrio termodinámico Un sistema que no tiene
  interacción con el medio está en equilibrio
  termodinámico cuando no se observa ningún cambio
  en sus propiedades termodinámicas a lo largo del
  tiempo.

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• Equilibrio térmico Decimos que dos o más
  sistemas se encuentran en equilibrio térmico
  cuando al estar en contacto entre si, pero
  aislados del medio, sus propiedades se
  estabilizan en valores que no cambian con el
  tiempo.

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Formas de trasferencia de calor

• Convección
• Conducción

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convección

• La convección tiene lugar cuando áreas de fluido
  caliente (de menor densidad) ascienden hacia las
  regiones de fluido frío. Cuando ocurre esto, el
  fluido frío (de mayor densidad) desciende y ocupa
  el lugar del fluido caliente que ascendió. Este
  ciclo da lugar a una continua circulación
  (corrientes convectivas) del calor hacia las
  regiones frías.

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conducción

• La conducción es el transporte de calor a través
  de una sustancia y tiene lugar cuando se ponen en
  contacto dos objetos a diferentes temperaturas.
  El calor fluye desde el objeto que está a mayor
  temperatura hasta el de menor temperatura. La
  conducción continúa hasta que los dos objetos
  alcanzan la misma temperatura (equilibrio
  térmico).

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Leyes de termodinámica

• Resumen de las leyes
• La primera ley de la termodinámica En síntesis,
  es el principio de conservación de la energía La
  energía ni se crea ni se destruye.
• La segunda ley de la termodinámica postula, en
  líneas generales, que las diferencias entre un
  sistema y sus alrededores tienden a igualarse. Es
  decir, las diferencias de presión, densidad y
  particularmente, las diferencias de temperatura
  tienden a igualarse con sus alrededores. Esta
  segunda ley también indica, en su definición de
  Clausius, que es imposible que un sistema a menor
  temperatura transmita esta a otro sistema con
  mayor temperatura.

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• La tercera ley de la termodinámica en términos
  simples, indica que la entropía (esto es, nivel
  de desorden de un sistema) de una sustancia pura
  en el cero absoluto es cero. Es decir, explicado
  con un ejemplo, los átomos y moléculas de un
  objeto en el cero absoluto (0º K o -273,15  C) 
  tendrían el menor movimiento posible. No estarían
  completamente en reposo, pero no podrían perder
  más energía de movimiento, con lo que no podrían
  transferir calor a otro objeto.
• cabe destacar que el primer principio, el de
  conservación de la energía, es una de las más
  sólidas y universales de las leyes de la
  naturaleza descubiertas hasta ahora por la
  ciencia.

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EJEMPLOS
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historia

• La termodinámica, como concepto en física, nace a
  principios del siglo XIX. No obstante, ya en
  1641, el Duque de Toscana, fundador de la
  Academia Florentina de los Experimentos,
  aprovechando la entonces emergente tecnología de
  tubos capilares de vidrio, introdujo el
  termómetro de bulbo con alcohol y capilar
  sellado, prácticamente como los usados hoy, y es
  en esa época cuando se empieza a distinguir entre
  temperatura (estado térmico) y calor (flujo de
  energía térmica).

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• Más tarde, a mediados del XVII, el científico
  inglés Robert Boyle constató que, los gases
  encerrados a temperatura ambiente, el producto de
  la presión por el volumen permanecía constante, y
  también, que la temperatura de ebullición
  disminuirá con la presión. Paralelamente se
  empezaron a desarrollar aplicaciones técnicas de
  la energía térmica. Y no fue hasta finales del
  Siglo XVII cuando se empezó a utilizar el vapor
  de agua para mover las bombas de achique de las
  minas de carbón en Inglaterra.

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• Se puede afirmar, como una gran síntesis que la
  termodinámica trató de unificar la explicación de
  las diferentes fuerzas introducidas en los
  procesos mecánicos, eléctricos, químicos,
  térmicos y magnéticos.

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Elementos comunes ley cero

• Algunas de las más conocidas aplicaciones de esta
  rama de la física son
• Los refrigeradores.
• Los motores. Estos se interpretan gracias a la
  primera ley.
• Globos sostenidos por gases (helio, por ejemplo).

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• Además de estos usos, la termodinámica está
  relacionada con una multitud de aplicaciones,
  como el secado de cereales, la refrigeración de
  alimentos, la producción de inoculantes para
  cultivos agrícolas, la producción de hongos
  comestibles, la fabricación de circuitos
  integrados, la refrigeración de componentes de
  computadoras, la fabricación de energía nuclear,
  etc.
• Sin duda alguna podemos afirmar que procesos
  históricos como la revolución industrial, avances
  científicos y tecnológicos tan relevantes como la
  fabricación de electricidad o la era de la
  computación no habrían sido posibles sin nuestros
  conocimientos y manejo de la termodinámica.

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Fin de la presentación