Fisica Termodinamica

Contenido:

Tema 8. Calor

8.1 Concepto de calor

El calor es la energía que se transmite de un cuerpo (sustancia) a otra en función de una diferencia de temperaturas. Se da también una transferencia de calor cuando se realiza un cambio de fase de una sustancia.

Conceptos importantes de calor:

a. Caloría: es el calor necesario para elevar la temperatura en un grado Celsius, de un gramo de agua.

b. Calor específico: es el calor necesario para elevar la temperatura en un grado Celsius, de un gramo de una sustancia.

c. Calor latente de fusión: es el calor que se agrega a un gramo de una sustancia para cambiarla del estado sólido a líquido, sin cambiar su temperatura.

d. Calor latente de solidificación: es el calor que se extrae a un gramo de una sustancia para cambiarla del estado líquido a sólido, sin cambiar su temperatura.

e. Calor latente de vaporización: es el calor que se agrega a un gramo de una sustancia para cambiarla del estado líquido a vapor, sin cambiar su temperatura.

f. Calor latente de condensación: es el calor que se extrae a un gramo de una sustancia para cambiarla de los estados vapor a líquido, sin cambiar su temperatura.

g. Ecuación de calor en cambio de temperatura: si un cuerpo o sustancia es sometido a un cambio de temperatura, el calor que experimenta se determina por la ecuación:

Q es el calor, m la masa de la sustancia, ΔT el cambio de temperatura, c es el calor específico de la sustancia.

h. Ecuación de calor en cambio de fase: si un cuerpo o sustancia es sometido a un cambio de fase, el calor que experimenta se determina por la ecuación:

Q es el calor, m la masa de la sustancia, L es el calor latente, que puede ser de fusión, solidificación, vaporización o condensación, según sea el caso del cambio de fase.

8.2 Equilibrio térmico y ley cero de la termodinámica

Para medir la temperatura del cuerpo, colocamos el termómetro en contacto con el cuerpo, y después de cierto tiempo, el sistema alcanza lo que se conoce como el equilibrio térmico, en donde los tres elementos que son la piel, el vidrio y el mercurio alcanzan la misma temperatura.

Esto es cuando están a la misma temperatura, al analizar bien esta situación se observa que hay 3 cuerpos relacionados, en donde dos de ellos están en contacto, es decir: el cuerpo (objeto A) está en contacto con el vidrio (objeto B) del termómetro, y este a su vez, está en contacto con el mercurio (objeto C) dentro del termómetro, que finalmente va a expandirse o contraerse, debido a un cambio de

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