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es una practica con un experimento de la ley cero de la termodinamica
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TERMODINAMICA
LEY CERO
23/02/2012
Equipo 1
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 2
PRACTICA 1
Nombre del alumno:
Sergio López Ramírez. Oscar Zempoalteca Gutiérrez. Miguel S.
Hernández López.
Luis Cortez Calderón. Yuliana P. Noreña Noreña. Omar
Olvera Quiroz.
Materia: Termodinámica.
Profe: Matilde S. Calixto Simón.
Tema: Practica 3
Grado: 4to semestre.
Grupo: “A”
Turno: Matutino.
Ing. Electromecánica.
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 3
Índice.
Objetivo…………………………...3
Introducción………………………3
Marco teórico……………………..4
Procedimiento…………….………6
Cuestionario………………………7
Conclusión……………………….9
Bibliografía….…………………….12
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 4
Practica 3
“LEY CERO”
Objetivo.
Que el alumno pueda comprender que en un sistema hay una
trasmisión de energía de un cuerpo o ambiente que tiene mayor
energía va a un cuerpo que tiene menor calor hasta que se alcanza un
equilibrio entre los dos cuerpos o ambientes teniendo ambos la misma
temperatura.
Introducción.
La termodinámica, por definirla de una manera muy simple, fija su atención en el
interior de los sistemas físicos, en los
Intercambios de energía en forma de calor que se llevan a cabo entre un sistema y
otro. A las magnitudes macroscópicas que se relacionan con el estado interno de
un sistema se les llama coordenadas termodinámicas; éstas nos van a ayudar a
determinar la energía interna del sistema.
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 5
Marco teórico.
La Ley cero
La Ley cero de la termodinámica nos dice que si tenemos dos cuerpos llamados A
y B, con diferente temperatura uno de
Otro, y los ponemos en contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la
misma temperatura, es decir, tendrán ambos la misma temperatura. Si luego un
tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, también
alcanzará la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma
temperatura mientras estén en contacto.
De este principio podemos inducir el de temperatura, la cual es una condición que
cada cuerpo tiene y que el hombre ha aprendido a medir mediante sistemas
arbitrarios y escalas de referencia (escalas termométricas).
Otra interpretación de la ley cero de la termodinámica que establece:
Si un cuerpo A está en equilibrio térmico con un cuerpo C y un cuerpo B también
está en equilibrio térmico con el cuerpo C, entonces los cuerpos A y B están en
equilibrio térmico. Esta curiosa nomenclatura se debe a que los científicos se
dieron cuenta tardíamente de la necesidad de postular lo que hoy se conoce como
la ley cero: si un sistema está en equilibrio con otros dos, estos últimos, a su vez,
también están en equilibrio. Cuando los sistemas pueden intercambiar calor, la ley
cero postula que la temperatura es una variable de estado, y que la condición para
que dos sistemas estén en equilibrio térmico es que se hallen a igual temperatura.
LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA. (Explicación)
Cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero se encuentran en
equilibrio térmico entre sí.
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 6
A fin de explicar el concepto de equilibrio térmico considere dos bloques de cobre
de la misma geometría y peso, aislados de los alrededores, pero en contacto entre
sí. Uno de los bloques está más caliente que el otro por lo tanto su temperatura es
mayor, su resistencia eléctrica y su volumen también lo son. Al entrar en contacto
los dos bloques aislados de sus alrededores se produce un
intercambio(interacción), energética, que puede observarse a través del
decremento de temperatura, volumen y resistencia eléctrica en el bloque más
caliente; al mismo tiempo se lleva a cabo un aumento de las mismas propiedades
en el bloque frío. Cuando todos los cambios observables cesan, esta interacción la
térmica o de calor a terminado y se dice que ambos bloques han alcanzado el
equilibrio térmico.
Procedimiento.
1. Colocar 15 ml de la sustancia en un en un tubo de ensayo medir su
temperatura.
2. Calentar agua a 40 °c y observar el momento que sustancia al cansada la
misma temperatura a 40 °c.
Sustancias:
Agua destilada.
Acido clorhídrico.
Hidróxido de sodio.
Resultados.
Agua destilada.
Tiempo: 5:48 min.
Acido clorhídrico.
Tiempo: 6:12 min.
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 7
Hidróxido de sodio.
Tiempo: 6.14 min.
Pesando el hidróxido de sodio.
Midiendo temperatura.
Cuestionario.
1. Investiga de que trata la ley cero de la termodinámica.
La Ley cero de la termodinámica nos dice que si tenemos dos cuerpos
llamados A y B, con diferente temperatura uno de otro, y los ponemos en
contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la misma
temperatura, es decir, tendrán ambos la misma temperatura. Si luego un
tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, también
alcanzará la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma
temperatura mientras estén en contacto.
2. Explique porque ley aplicada a la ley aplicada termodinámica
selle va a cabo la coincidencia de de tiempo.
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 8
Es la ley cero, porque trata de los equilibrios térmicos entre dos cuerpos ó
ambientes, que uno con mayor temperatura le sedera calor en hasta que en un
determinado tiempo los dos tendrán la misma temperatura entrando a un sistema
equilibrado.
3. Explique porque hay soluciones que se tardan en mas para
alcanzar la ley cero.
Por su composición la cual entre sus moléculas guardan mayor cantidad de
energía y la cual se desprende más lenta ó rápida según sea el caso.
4. Simula en que sistema se aplica esta práctica.
Un posible caso es cuando servimos una taza de café la temperatura ambiente
será de 20 grados centígrados y la de la taza de café es de 50, pero la taza de
café empezara a perder calor el cual se disipara en el ambiente hasta ambos
estén a la misma temperatura y se encuentren en equilibrio los dos.
5. Defina los tres procesos termodinámicos (isotérmico, isobárico e
isocorico).
Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo al cambio reversible
en un sistema termodinámico, siendo dicho cambio a temperatura constante en
todo el sistema. La compresión o expansión de un gas ideal en contacto
permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo, y puede
llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de
capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro
sistema se conoce como foco caliente. De esta manera, el calor se transfiere
muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como
la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta
permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es
igual al trabajo realizado por el gas: Q = W.
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 9
Una curva isoterma es una línea que sobre un diagrama representa los valores
sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo.
Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión
constante. La Primera Ley de la Termodinámica, para este caso, queda expresada
como sigue:
,
Donde:
= Calor transferido.
= Energía Interna.
= Presión.
= Volumen.
En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal.
Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es
un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ΔV = 0.
Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que éste se
define como:
ΔW = PΔV,
Donde P es la presión (el trabajo es positivo, ya que es ejercido por el sistema).
Conclusión.
Que los cuerpos que contienen calor siempre están transmitiendo
calor de uno con mayor temperatura a otro con menor temperatura
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 10
hasta que ambos tienen la misma y el sistema está en completo
balance.
Conclusión termodinámica
Pues al termino de esta práctica, pudimos observar que con algunas
dificultades que tuvimos, pero se llego al objetivo principal que era
tener la sustancia a 40 grados sin que la otra excediera ese valor, en
nuestra opinión además de haber aplicado de la ley cero de la
termodinámica, también pudimos observar el fenómeno de
transferencia de calor, ya que primero calentamos una sustancia a 40
grados y después teníamos que ver y verificar que la otra sustancia
que se le introducía también tenía que tener 40 grados.
Fue un proceso algo difícil de logar ya que teníamos que estar
regulando la temperatura para que ni se pasara ni le faltara, ya que
como sabemos también pudimos apreciar el tiempo que duro este
proceso, que para nosotros también se debe a la transferencia de
calor de una superficie a otra.
Y pues esta práctica nos da una idea de como en la vida laboral
podemos controlar una temperatura que puede variar con respecto al
medio y tenerla a una temperatura constante, ya que en la vida laboral
existen muchos casos así.
Conclusiones Electrónica Analógica
Pues al término de esta práctica pudimos aprender, a armar y a ver la
función de una fuente reguladora dual, que nos puede dar voltajes
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 11
tanto positivos como negativos, esto es gracias a sus circuitos
integrados LM317 y LM337, los cuales en el primer caso saca voltajes
positivos y el segundo caso saca voltajes negativos.
Esta práctica fue muy completa, ya que primero empezamos
investigando, después compramos todo el material y lo armamos en
primera instancia en el protoboard, ahí pusimos en práctica todo lo
que sabíamos ya que teníamos que armarlo con respecto al diagrama,
lo que hiso que fuésemos muy cuidadosos a la hora de armarlo.
Posteriormente ya que estaba funcionando nuestra fuente,
proseguimos a armarlo en un circuito impreso, ahí aprendimos a trazar
pistas, revelar la plata, soldar; obteniendo como producto final nuestra
fuente reguladora de voltaje.
Es por eso que al término de esta práctica, aprendimos hacer de todo
para armar y montar un circuito y en conclusión diría que esta práctica
nos fue de mucha ayuda ya que, no solo lo investigado se quedo ahí,
sino que se aterrizó en un buen proyecto como es la fuente.
Dejándonos una buena experiencia y un buen conocimiento cerca de
los circuitos así como se sus aplicaciones.
LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 12
Bibliografía.
http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_isot%C3%A9rmico
http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_isob%C3%A1rico
http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_isoc%C3%B3rico
http://www.mitecnologico.com/Main/LeyCeroTermodinamica
http://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica