Clase 2
Gabriela Valenzuela Arce
 La
termodinámica se basa en dos principios
fundamentales que comprenderemos en esta
unidad:
 La energía del Universo es constante.
 El desorden del Universo aumenta
constantemente.
ABIERTOS
Intercambian con el exterior
MATERIA Y ENERGÍA.
CERRADOS
Intercambian con el exterior
solo ENERGÍA.
AISLADOS
No intercambian con el
exterior ni MATERIA ni
ENERGÍA.
 Responde
verdadero (V) o falso (F).
 ___ En un sistema abierto hay intercambio
solo de materia con el exterior.
 ___Una botella de bebida destapada es un
sistema abierto.
 ___El cuerpo humano es un sistema
cerrado.
 ___Un termómetro es un sistema aislado.
 ___Las variables de estado son
propiedades medibles.
 ___Las variables de estado describen el
estado de un sistema.
ENERGÍA, TRABAJO Y
CALOR


La materia está formada por partículas en constante movimiento.
(Teoría cinético-molecular)
ENERGÍA, TRABAJO Y
CALOR

La temperatura y la presión es una consecuencia de la energía
cinética de las partículas.

Las máquinas funcionan mediante transformaciones de energía
entre sistemas.

Conocer el concepto de energía y las formas en
que se manifiesta en los sistemas materiales.
Saber sus unidades de medida y adquirir destreza
en el cálculo de sus equivalencias.

Conocer y comprender el principio de
conservación de la energía y su degradación.
Determinar el rendimiento energético de un
proceso y los efectos beneficiosos y perjudiciales
derivados del uso de la energía.



Es la capacidad que tienen los sistemas materiales para producir cambios.
Es la capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.
Es la capacidad para realizar un trabajo.
La causa de
los cambios
son las
interacciones
de la materia.
La mayoría de las formas de energía
son INTERCOMVERTIBLES.
La energía puede manifestarse de formas diversas.
 Se
conoce como la capacidad de un sistema
para producir un trabajo.
 Cualquier
sistema quimico, a una presion y
temperatura dada, posee:
 Una
cantidad de energia que es medible
macroscopicamente.
 Una cantidad de energia almacenada en su
interior debido a su composicion, que
llamamos ENERGIA INTERNA €)
 Imagina
que tienes un sistema cerrado que
contiene 200 g de agua a la temperatura
ambiente. Es posible aumentar su energía
interna calentando el agua o agitándola con
una varilla.

Gran cantidad de transformaciones que suceden
intercambian con el entorno solo calor (q) y
trabajo (w), de ahí que la variación de energía
interna (ΔE), al pasar de una situación inicial a
otra final, pueda ser representada así:

ΔE = Ef – Ei

El calor intercambiado por el sistema más el
trabajo realizado sobre el sistema es igual a la
variación de energía interna del sistema.
ΔE = q + w
¿Qué es el calor?
Reflexiona sobre la siguiente expresión:
¡Qué calor hace hoy!
¡Qué temperatura más alta hace hoy!
Calor y temperatura son dos conceptos distintos
 El
calor es la energía que se transfiere de un
sistema a otro como consecuencia de una
diferencia de temperatura.
 La
transmisión de calor de un sistema a otro,
ocurre hasta que se alcanza el equilibrio
térmico, es decir, ambos sistemas alcanzan la
misma temperatura.
- Calor: energía térmica que se transfiere de un cuerpo caliente a otro
más frío
- Entre dos cuerpos a diferente temperatura, Tª → transferencia de
energía en forma de calor hasta el equilibrio térmico.
- Unidades del calor: 1 cal= 4,18 J (Julios)

La forma de energía más conocida es el calor
(Q).
CALORÍA
Cantidad de calor que se le ha de dar a 1g.
de agua para que su temperatura aumente
1ºC.
1 cal. = 4,18 J.
1 J. = 0,24 cal.
JULIO (S.I.)
Trabajo necesario para elevar a un metro de
altura un objeto de 102g. de masa.
P = 1N
KWh (Sistemas eléctricos)
1 KWh = 3600000 J.
Conducción
•Sólidos
•Transmisión del calor: pasa la Ec de unas partículas a las vecinas.
•A lo largo de todo el objeto
•Calentar alimentos sobre una llama.
Convección:
•Fluidos
•↓densidad → ↑Tª: ascienden.
•Al enfriarse descienden
•El calor se distribuye por todo el fluido.
•Fenómenos naturales: lluvia, viento, masas de aire frío, cálido, húmedo.
Radiación
•No necesita medio material
•Todos los cuerpos emiten calor por radiación (↑Tª → ↑radiación)
•Cuerpos calientes → emiten IR.
•Ej: serpientes y satélites.
Tema 3: temperatura y calor
David Leunda
Tema 3: temperatura y calor
David Leunda
Cambios de estado:
o condensación
La temperatura es una medida de la energía cinética de las moléculas de
un sistema. Cuando un sistema recibe calor, aumenta la velocidad con que se
mueven dichas moléculas. A mayor energía cinética mayor será la temperatura,
y viceversa.
↑ Ec partículas→ ↑ agitación térmica → ↑Tª
Escala termométrica: sistema de medida de la temperatura.
1) Di si los siguientes sistemas son abiertos, cerrados o aislados?
2)Un ser vivo, una olla hirviendo, el Universo, un refresco al
sacarlo del frigorífico y una nave espacial.
3) Un cuerpo situado en lo alto de una colina, presenta una energía
potencial de 500J. ¿Cuánto vale su energía mecánica? ¿Y su
energía cinética?
4) Si el cuerpo anterior lo echamos a rodar, ¿qué energía mecánica
presentará a mitad del recorrido? ¿Y qué valor tendrá la energía
cinética en ese punto intermedio? ¿y la potencial?
5) Un calefactor irradia 1,5 Kwh. Calcula en calorías y en julios la
energía suministrada en 5 horas.
1)
Di si los siguientes sistemas son abiertos, cerrados o aislados?

Un ser vivo.

ABIERTO.

Una olla hirviendo.

ABIERTO.

El Universo.

AISLADO.

Un refresco al sacarlo
del frigorífico.

CERRADO.

Una nave espacial.

AISLADO.
LA ENERGÍA NI SE CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE
TRANSFORMA, POR LO QUE LA ENERGÍA TOTAL DEL
UNIVERSO SE MANTIENE CONSTANTE.

La energía se conserva durante los cambios, pero tiende
a transformarse en formas de energía menos
aprovechables
PROBLEMA ENERGÉTICO
La energía transferida como
calor no puede transformarse
íntegramente en otras
formas de energía.
DE 2 MODOS DIFERENTES:
EN FORMA MECÁNICA
EN FORMA TÉRMICA
TRABAJO (W)
CALOR (Q)
EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO
ENERGÍA EÓLICA
ENERGÍA ELÉCTRICA
Y CALORÍFICA
ENERGÍA ELÉCTRICA
ENERGÍA LUMINOSA
Y CALORÍFICA
EL CALOR AL IGUAL QUE EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO
LOS SISTEMAS QUE ESTÁN
CALIENTES NO TIENEN CALOR
Y PUEDEN CEDERLA
DE UN SISTEMA A
OTRO EN FORMA DE
CALOR (Q)
LO QUE TIENE ES ENERGÍA
EL TRABAJO (W) ES LA ENERGÍA QUE SE TRANSFIERE DE
UNOS SISTEMAS A OTROS POR LA ACCIÓN DE UNA FUERZA
QUE SE DESPLAZA.
W = F . DX . Cos a
Por lo tanto el TRABAJO depende de
la intensidad de la fuerza y del
desplazamiento producido.
W = F . DX
Si el movimiento no es línea recta,
sino que se lleva a cabo con un
ángulo determinado entonces:
W = F . DX
1 Julio es el trabajo realizado por una
Fuerza de un Newton cuando su punto
de aplicación se ve desplazado 1
metro en la misma dirección y sentido
que el desplazamiento.
uff, uff
.
W=F x
Trabajo realizado
por el hombre
1J = 1N . 1m
Distancia que
se desplaza
el objeto
Fuerza aplicada
W = F . DX . Cos a
EL TRABAJO MODIFICA LA ENERGÍA MECÁNICA
W = DEM
MODIFICA LA ENERGÍA POTENCIAL
W = DEP
MODIFICA LA ENERGÍA CINÉTICA
W = DEC
Página 137 de libro de texto
W = F . Dh = m . g (hB – ha) =
(m . g . hB)- (m . g . hA)= EpB - EpA = DEp
CALOR
EL CALOR AL IGUAL QUE EL TRABAJO ES ENERGÍA EN TRÁNSITO
LOS SISTEMAS QUE ESTÁN
CALIENTES NO TIENEN CALOR
Y PUEDEN CEDERLA
DE UN SISTEMA A
OTRO EN FORMA DE
CALOR (Q)
LO QUE TIENE ES ENERGÍA
CALOR
Hay tres procedimientos de transferencia de energía mediante calor:
CONDUCCIÓN: propagación calorífica sin desplazamiento de
materia.

CALOR

Hay tres procedimientos de transferencia de energía mediante
calor:

CONVECCIÓN: propagación calorífica
mediante desplazamiento de materia.
CALOR
Hay tres procedimientos de transferencia de energía mediante calor:

RADIACIÓN: propagación calorífica mediante ondas
electromagnéticas.
CALOR
MEDIDA DE LA TEMPERATURA
Escala
Celsius: se asigna el valor 0ºC a la temperatura de fusión
del agua y 100ºC a su temperatura de ebullición.
Escala
Fahrenheit: se le da el valor 32ºF al punto de fusión del
agua y 212ºF a su punto de ebullición. La relación con la escala
centígrada viene expresada por: T(ºC)/5 = T(ºF) – 32/9
Escala
absoluta o Kelvin: el cero de esta escala (cero absoluto),
es aquella temperatura en la que todas las partículas materiales
carecen de movimiento. La relación entre la escala centígrada y
la absoluta es: T(ºK) = T(ºC) + 273
 Expresa
la temperatura de 36,5ºC en ºF y ºK.
T(ºC)/5 = T(ºF) – 32/9
36,5/5 +32/9 = 10,86ºF
T(ºK) = T(ºC) + 273
36,5 + 273 = 309,5ºK
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TRABAJO Y CALOR