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Física térmica y termodinámica - Coggle Diagram
Física térmica y termodinámica
Calorimetría
Q = mcΔT
C = cm
Q = mL
Gases ideales
PV = nRT
Se desprecian las interacciones intermoleculares
los choques entre las moléculas son perfectamente elásticos
Procesos térmicos
Se deriva de Gases ideales
Isocónico
Volumen constante, V = cte
Adiabático
Calor constante, Q = cte
Conservación de calor
Isobárico
Presión constante, P = cte
Isotérmico
Temperatura es constante, T = cte
Leyes de la termodinámica
Primera ley
Q = Δu + w
w = trabajo térmico
el trabajo término es derivado/parecido al trabajo mecánico
Fs = PΔV
El antecedente siendo la fórmula de trabajo mecánico, P es presión y ΔV es el cambio de volumen
Si hay un cambio de volumen, hay un desplazamiento interno de moléculas
P = F/a
Presión = Fuerza entre área
w = PΔV
Δu = cambio de energía interna
Segunda ley
Δs = ΔQ/T
Δs = variación de entropía
Es la ley de entropía
Energía
Ec = 1,5KbT
Ec = 0,5mv²
Definiciones
n = número de moles
Temperatura (T) / K, C°
T / K = T / C° + 273°
Es la media de la energía cinética media de una sustancia
Energía Interna (U) / J
Es el total de energía cinética y potencial de una sustancia
La energía cinética surge del movimiento de las moléculas: Rotación y Traslación
La energía potencial surge de las fuerzas de atracción de las moléculas
R = constante de gases ideales
K = Constante de Boltzmann
Energía Térmica
Energía cinética de los átomos de un material
Se transfiere de un cuerpo de mayor temperatura a uno de menor temperatura cuando están en contacto
Si los dos cuerpos se encuentran a la misma temperatura, hay un equilibrio
Calor (Q)
cantidad de energía cinética que fluye entre objetos.
1 cal = 4,18 J
Calor y energía tienen como unidad al Joule, la temperatura tiene al Kelvin
Capacidad calorífica (C)
C = Q/ΔT
Es la cantidad de calor necesario para aumentar en 1C° la temperatura de una sustancia
Unidades: JC⁻¹, JK⁻¹
Calor específico (c)
Es la cantidad de energía que una sustancia necesita para elevaren 1C° la temperatura de 1kg
Si el objeto está hecho de la misma sustancia, la relación de c y C es C = mc
Unidad: JC⁻¹kg⁻¹
Calor laténte (L) / Jkg⁻¹
es la razón a la cierta masa de sustancia absorbe el calor para romper los enlaces moleculares y cambiar de estado
Transferencia de energía
Convección
Es la transferencia de calor debido al movimiento de masa de un fluido de un lugar a otro.
El calor aplicado a un punto específico le da más energía cinética a las moléculas circundantes, esto hace que esa molécula se separen y el área se expanda y sea menos densa, el movimiento por densidad permite llevar el calor a toda la sustancia y, después de un tiempo, lograr el equilibrio térmico
Un ejemplo son los radiadores térmicos, estos calientan el aire a su alrededor y se crea un movimiento de convección debido a la diferencia de temperatura.
Radiación
Todo cuerpo emite energía en forma de radiación electromagnética (ondas electromagnéticas) como la luz visible, infrarrojo y ultravioleta
Esta transferencia de energía ocurre dependiendo de la temperatura del cuerpo, ocurre incluso aunque solo haya vacío.
Conducción
La energía cinética se transmite de cuerpo a cuerpo debido al choque de moléculas
