Elaboró: Mauricio Bravo C.

Bases Teóricas

Capacidad Calorífica

Se define la capacidad calorífica como la cantidad de calor Q necesaria para producir una variación de temperatura T

TQ

C

Elaboró: Mauricio Bravo C.

Bases TeóricasLa cantidad de calor Q necesaria para producir un cambio de temperatura T es proporcional a la masa de la muestra m, y a la misma variación de temperatura T. También depende de la sustancia. Esto se expresa en la ecuación siguiente:

TmcQ

Elaboró: Mauricio Bravo C.

Bases Teóricas

Donde c es el calor específico de una substancia que podemos expresar como:

TQ

mc

1

de donde podemos ver que c es la capacidad calorífica por unidad de masa.

Elaboró: Mauricio Bravo C.

Bases Teóricas

El experimento de Joule tiene como propósito fundamental probar que existe una equivalencia entre la transferencia de energía por medios mecánicos y la transmisión de energía térmica en forma de calor.

Elaboró: Mauricio Bravo C.

Bases teóricas

En un proceso mecánico se transfiere energía al hacer trabajo W en virtud de la aplicación de una fuerza F que produce un desplazamiento x en la misma dirección de aquella.

xFW

Elaboró: Mauricio Bravo C.

Bases TeóricasEl calor se define como la energía transferida entre dos cuerpos debido a una diferencia de temperaturas entre ellos.

La cantidad de energía térmica transferida como calor se encuentra mediante la expresión

TmcQ

Elaboró: Mauricio Bravo C.

Bases teóricasEl equivalente mecánico del calor es una forma de verificar que la energía es una y se presenta en diversas formas.

Es decir, es posible transformar una forma de energía en otra y de transferir energía de diferentes maneras.

En resumen, se puede lograr En resumen, se puede lograr que la temperatura de un que la temperatura de un cuerpo se eleve, o sea, que se cuerpo se eleve, o sea, que se incremente su energía térmica, incremente su energía térmica, haciendo trabajo mecánico.haciendo trabajo mecánico.

Elaboró: Mauricio Bravo C.

Bases Teóricas

J/cal4.184QW

De acuerdo con Joule, la razón entre el trabajo realizado y el calor transferido es:

Elaboró: Mauricio Bravo C.

ConclusionesEn general, entonces, para modificar la energía de un cuerpo, se puede proceder haciendo trabajo mecánico y/o transfiriendo calor desde el cuerpo o hacia el cuerpo. Esto se resume en una ley de conservación de energía general que se denomina:

Primera Ley de la Termodinámica:WQU

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Conclusiones

La ley de conservación de la energía se La ley de conservación de la energía se puede formular de diferentes maneras puede formular de diferentes maneras de acuerdo al sistema que se le aplica.de acuerdo al sistema que se le aplica.

Para un sistema aislado. La suma de Para un sistema aislado. La suma de todas las formas de energía permanece todas las formas de energía permanece constante aunque la energía interna constante aunque la energía interna toma diferentes formas. Por ejemplo: toma diferentes formas. Por ejemplo: colisiones entre bolas o moléculas y colisiones entre bolas o moléculas y desintegración radioactiva. desintegración radioactiva.

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Conclusiones

Para un sistema al que se cede Para un sistema al que se cede energía, incluyendo trabajo hecho energía, incluyendo trabajo hecho o calor transferido, pero que no o calor transferido, pero que no entrega energía a los alrededores, entrega energía a los alrededores, la energía suministrada al sistema la energía suministrada al sistema es igual al cambio total de todas es igual al cambio total de todas las formas de energía interna. Por las formas de energía interna. Por ejemplo, un bloque arrastrado por ejemplo, un bloque arrastrado por una cuerda, un gas en un cilindro una cuerda, un gas en un cilindro comprimido por un pistón, etc. …comprimido por un pistón, etc. …

Elaboró: Mauricio Bravo C.

Conclusiones

Para un sistema al cual se suministra Para un sistema al cual se suministra energía y también hace trabajo o energía y también hace trabajo o pierde energía a los alrededores, la pierde energía a los alrededores, la energía suministrada a un sistema es energía suministrada a un sistema es igual al cambio total de energía igual al cambio total de energía interna en el sistema mas la energía interna en el sistema mas la energía cedida por el sistema. Como cedida por el sistema. Como ejemplos, las máquinas, los motores ejemplos, las máquinas, los motores a gasolina y el experimento de Joule. a gasolina y el experimento de Joule.