Como se dan las Nociones de fisica

• NOCIONES BASICAS DE FISICA.

• “Energía” Se describe como la capacidad de producir  un efecto o cambio en las condiciones existentes.     Siempre esta asociada a un  cuerpo o una sustancia.          Se presenta en dos formas.        
• Energía almacenada: Se manifiesta a través de presión y temperatura (entalpía), velocidad, altura o composición química
• Energía de transferencia:  Se  manifiesta  como  trabajo  o calor
• Eléctrica
• Hidráulica
• Mecánica
• Térmica
• Potencial
• Cinética
• Química
• Nuclear
• Eólica

ENERGIA TERMICA

• El proceso físico de la generación del calor: Para saber de que manera se produce el vapor en la calderas primero tendremos que definir algunos conceptos como: calor, presión, temperatura y sus respectivas equivalencias.

• Calor

• Para entender este concepto de una forma más fácil, antes se debe mencionar que el universo esta formado por materia y energía, a su vez la materia esta compuesta de átomos y moléculas (grupos de átomos), y la energía hace que estos estén en movimientos constantes rotando alrededor de si mismos, vibrando y chocando unas con otras. El movimiento de los átomos y moléculas, crea una forma de energía llamada calor o energía térmica.
• El calor se puede transferir de tres formas: conducción (en sólidos), convección (en líquidos o gases), y radiación a través de cualquier tipo de medio transparente a ella. Cabe mencionar que mientras exista una diferencia de temperatura por mínima que esta sea, existirá trasferencia de calor, de un lugar más caliente a uno mas frió.

• Como el calor es una forma de energía, tiene la capacidad de producir efectos tales como:
• Dilatar los cuerpos
• Fundir los cuerpos sólidos
• Evaporar los líquidos
• Cambiar el color de los cuerpos

• Formas de transmisión de calor.

• Conducción: se realiza cuando dos objetos a diferente temperatura entran en contacto, el calor fluye del objeto más caliente al más frió. Hasta que los dos alcanzan la misma temperatura.
• Ejemplo: una taza con un líquido caliente, el calor se transfiere del líquido caliente a la taza por conducción.

• Convección: tiene lugar cuando las áreas de los fluidos calientes ascienden hacia las regiones del fluido frió. Cuando esto ocurre, el fluido frió desciende tomando el lugar del fluido caliente que asciende.
• Ejemplo: la expresión que grafica la convección fácilmente es, “el aire caliente sube y el aire frió baja”, que es una descripción de este fenómeno en la atmósfera. 

• Imagen térmica infrarroja mostrando como hierve el aceite en una sartén. El aceite está trasfiriendo el calor hacia fuera de la sartén por convección. Note las partes calientes (amarillas) de aceite caliente ascendente y las partes frías del aceite que deciente.

• Radiación: tanto la conducción como la convección requieren la presencia de materia para transferir calor. La radiación es una forma de transferencia que no precisa de contacto directo entre la fuente y el receptor.
• Ejemplo: se puede sentir el calor del sol aunque no esta en contacto con nosotros.
• Imagen térmica infrarroja del centro de nuestra galaxia. Este calor, procedente de numerosas estrellas y nubes interestelares, se puede apreciar la diferencia de temperaturas en las diferentes tonalidades de los colores presentes, en la figura.

• El calor se transmite de un cuerpo a otro solo cuando entre ambos existe una diferencia de temperaturas.

• Se transmite desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura, hasta alcanzar el equilibrio térmico.

• Conductibilidad térmica.

• Es la facilidad o dificultad con que una sustancia transmite el calor o se deja atravesar por él.

• La conductibilidad térmica varía de una sustancia a otra.

• Incluso para una misma sustancia, la conductibilidad térmica varía según la temperatura y la humedad.
• Hay dos cosas que se pueden medir del calor:
• La cantidad de calor
• El grado de calor (temperatura)

• La cantidad de calor se mide en calorías:

• Una caloría es la cantidad de calor necesaria para subir en 1°C la temperatura de 1 litro de agua.

• 1 Kcal = 1000 cal
• 1 Kcal = 3,968 BTU
• 1 BTU = 0,256 Kcal

• Calor sensible: es el calor necesario para cambiar la temperatura de una sustancia.
• Calor latente: esto se refiere a que existen cambios de fase, ya que la transferencia de energía térmica cambia las características físicas de una forma a otra, pero no altera la temperatura.
• Ósea: Calor necesario para crear un cambio de estado en una sustancia, el Calor necesario para convertir 1 kilo de agua que está a 100° C en vapor de agua a la misma temperatura.

• Los cambios más comunes son:
• sólido a líquido (fusión).
• Líquido a gas (evaporización).
• Gas a líquido (condensación).
• Líquido a sólido (solidificación).

• Para los cambios de fase de una masa dada m de una sustancia pura es:

Q = m * L

• Q = energía térmica.
• m = masa.
• L = calor latente.
• Dependiendo del cambio de fase, producen L (calor latente), este puede ser Lf calor latente de fusión (80 cal/gr), si el cambio es de sólido a líquido o viceversa o Lv calor latente de vaporización (540 cal/gr), si el cambio es de líquido a gas o gas a líquido.
• Calor total (cambio de energía o entalpía): es la suma de calor sensibles más el calor latente de vaporización.
• Ósea: el calor necesario para convertir un litro de agua que esta a 0 ºC en vapor de agua

• UNIDADES DE MEDIDAS Y SUS EQUIVALENCIAS DE ENERGIA.

• Temperatura:

• es una medida de calor o energía térmica. De las partículas en una sustancia.
• Las personas experimentan la temperatura todos los días, ya sea tomando un liquido caliente como el café para subir la temperatura o tomando un helado para bajar la temperatura.
• Unidades de medida.
• En el siglo XVIII Gabriel Fahrenheit, creo la escala Fahrenheit donde estableció la congelación del agua a una temperatura de los 32º y el punto de ebullición a los 212º, su escala esta anclada en estos dos puntos.
• Años mas tarde en 1743, Andera Celsius inventó la escala Celsius, usando los mismos puntos de anclaje asignando el punto de congelación a los 0º y el punto de ebullición a los 100º, esta escala se conoce como el sistema universal.
• Hay un límite a la temperatura mínima que un objeto puede tener. La escala Kelvin esta diseñada de forma que este límite es la temperatura 0º.

• NOTA: a la temperatura del cero absoluto no hay movimiento y no hay calor.
• Relación entre las diferentes escalas:

• Equivalencias:

•              ºK = 273.15 + ºC

•              ºF = 9/5 * ºC + 32  
•              ºF= (1.8 x ºC)+ 32

•              ºC = 5/9 * (ºF – 32)
•              ºC= ºF – 32

                            1.8

• Densidad:
• Se define como la masa que posee un determinado volumen de una sustancia
• Peso especifico:
• Es numéricamente igual a la densidad, sin embargo, está referida al peso de la sustancia y no a su masa
• Presión:

• Se define como la fuerza ejercida por un fluido sobre una unidad de superficie

• Existen dos tipos de presión:

• Presión atmosférica: Se define como el peso de la columna de aire de 1 cm² de base y de altura igual al espesor de la capa atmosférica.
• Presión manométrica: Se define como presión que ejerce un fluido dentro un recipiente cerrado. Se mide con un manómetro y su valor puede ser positivo (si es > P. atm.), o negativo (si es < P. atmosférica).
• Presión absoluta: Es  la  suma  de  la  presión atmosférica más la presión manométrica. Es  la  presión  que  interesa  medir  para conocer  la  energía  que  almacena  una sustancia.

• Presión absoluta:    Es  la  suma  de  la  presión atmosférica más la presión manométrica. Es  la  presión  que  interesa  medir  para  conocer  la  energía  que  almacena  una sustancia.         

• Generación del vapor
• Este proceso se puede realizar  a través de formas:

                                          Evaporación

• Vaporización    

                                                           Ebullición

• Evaporación
• Temperatura ambiente
• Superficie libre del líquido
• Lento
• Produce enfriamiento del líquido
• Proceso endotérmico

• Ebullición.
• Por adición de calor
• Toda la masa
• Rápido y turbulento

• Características de la ebullición del agua.

• El agua ebulle a 100 °C de temperatura a nivel del mar y en depósito abierto a la atmósfera
• A mayor altura sobre el nivel  del mar, más bajo es el punto de ebullición

• Punto de ebullición.

                     Presión exterior.

                                        Profundidad

• Factores.

                                        Gases disueltos.

                                        Sales en disolución.

• tipos de vapor:

• Vapor saturado: Vapor producido a la temperatura de evaporación del agua.

• Vapor húmedo: Vapor saturado con pequeñas gotas de líquido en suspensión

• Vapor saturado seco: Vapor sin gotas de líquido en suspensión. Su calidad (X) es 100%

• Vapor sobrecalentado:  Vapor  que  se obtiene   al   recalentar   el   vapor saturado. Es invisible, de mayor temperatura y energía que el  vapor saturado a la misma presión.  

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