M del Carmen Maldonado Susano M del Carmen Maldonado Susano
Temperatura Es una propiedad de la materia que nos indica la energía molecular de un cuerpo.
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Energía
Es la capacidad latente o aparente que poseen los cuerpos para producir cambios en ellos mismos o en el medio que los rodea.
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En tránsito
Energía Como propiedad del sistema
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Calor
En tránsito Trabajo
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Calor • Es energía que se transfiere entre 2 cuerpos a diferentes temperaturas. • Su unidad en el SI es el Joule.
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Sensible
Q m Ce ( T2 T1 ) Calor Latente
Q m
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Calor sensible
• Es el calor evidente al tacto y en el que se observa una variación de temperatura. • Su unidad en el SI es el Joule
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Calor sensible T2
Q m Ce dT T1
Q m Ce ( T2 T1 )
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Calor latente
• Es aquel cuando una sustancia cambia de fase absorbe o cede calor sin que se produzca un cambio de su temperatura.
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•
Calor latente Matemáticamente: Q m
: entalpía de transformación (Joule /Kg) m : masa (Kg)
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Calor
En tránsito Trabajo
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Trabajo
Es una forma de energía cuyo concepto está asociado a la mecánica y se define como el producto de una fuerza y el desplazamiento que produce, cuando ambos son medidos en la misma dirección. M del Carmen Maldonado Susano
Trabajo
El trabajo como el calor, es un fenómeno transitorio y sólo existe mientras la operación se está realizando.
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Capacidad calorífica específica o calor específico
La capacidad calorífica de un cuerpo por unidad de masa llamada calor específico es característica del material de que está compuesto el cuerpo.
Q Ce m T M del Carmen Maldonado Susano
Calor específico del agua
Joule Ce H O 4186 Kg K 2
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Modelo matemático Q mT b La pendiente entonces es igual a la masa * Calor específico Q m Ce ( T2 T1 ) M del Carmen Maldonado Susano
Equilibrio termodinámico
o Cuando dos o más sistemas se encuentran en equilibrio térmico se dice que tienen la misma temperatura.
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Primera ley de la termodinámica
Q W E Q W Ec E p U
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Entalpía de transformación
Q A QB m 0
: entalpía de transformación (Joule /Kg) = 2’200,000 (Joule /Kg) m : masa (Kg)
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Objetivos clasificar
Identificar y un sistema termodinámico. Determinar en forma experimental la capacidad térmica específica de un material mediante la aplicación de las leyes cero y primera de la termodinámica para sistemas cerrados. Distinguir la diferencia entre calor sensible y calor latente. M del Carmen Maldonado Susano
Objetivos Determinar el calor latente de fusión del agua y compararlo con el valor teórico. Obtener experimentalmente la temperatura de ebullición de una sustancia y comprobar que, a presión constante, la temperatura de la sustancia permanece constante durante el cambio de fase. M del Carmen Maldonado Susano
Material
1 calorímetro de unicel con tapa 1 balanza de 0 a 610 [g] 1 vaso de precipitados de 600 [ml] 1 vaso de precipitados de 50 [ml] 1 parrilla eléctrica 1 muestra de un material sólido (monedas) 1 jeringa de 10 [ml] agua líquida 1 termómetro de inmersión 1 cubo de hielo de aprox. 50 [g] (proporcionado por los alumnos) 1 par de toallas de papel absorbentes (proporcionado por los alumnos)
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Actividad 1 Mida la masa de las monedas y determine su temperatura inicial
Masa de las monedas ___________ [kg]
Tinicial monedas = __________________ [°C]
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Actividad 2 Mida una masa de 80 [g] de agua líquida y con la ayuda de la parrilla eleve su temperatura hasta alcanzar 40 [°C], ésta será la temperatura inicial del agua. Masa del agua ___________ [kg]
Tinicial
agua = __________________
[°C]
Teq = ___________ [°C]
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QAgua QMonedas 0
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Actividad 3 Con base en la actividad anterior y en la primera ley de la termodinámica, determine la capacidad térmica específica del material empleado.
Ce Monedas ???? Capacidad térmica específica del material: ___________________ [J/(kg⋅Δ°C)].
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Entalpía de vaporización 2'170,117.54 ( Joule / Kg )
