conversion de trabajo en calor

La primera ley de la termodinámica se aplica a todo proceso de la naturaleza que parte de un estado de equilibrio y termina en otro. Un sistema esta en estado de equilibrio cuando podemos describirlo por medio de un grupo apropiado de parámetros constantes del sistema como presión ,el volumen, temperatura, campo magnético y otros. La primera ley sigue verificándose si los estados por los que pasa el sistema de un estado inicial (equilibrio), a su estado final (equilibrio), no son ellos mismos estados de equilibrio. Por ejemplo podemos aplicar la ley de la termodinámica a la explosión de un cohete en un tambor de acero cerrado.

La primera ley establece que la energía se conserva, sin embargo, cuando un cuerpo caliente y otro frío se ponen en contacto no ocurre que el primero se pone más caliente y el segundo más frío. Si bien no estamos violando la primera ley, esta no restringe nuestra capacidad de convertir trabajo en calor o calor en trabajo, especifica únicamente que la energía debe conservarse durante el proceso. La realidad es que, aunque podamos convertir una pequeña cantidad de trabajo en calor, no se ha podido hallar un procedimiento que convierta por completo una cantidad dada de calor en trabajo. La segunda ley de la termodinámica se ocupa de este problema y aunque su contenido pueda parecer esotérico o abstracto, su aplicación ha demostrado ser extremadamente práctico.

Procesos reversible e irreversibles:

Podemos variar de muchas maneras a otro estado de equilibrio en el cual la temperatura T sea la misma pero su volumen se reduzca a la mitad. Analicemos dos casos extremos.

bibliografia:

soko.com.ar/Fisica/Termodinamica.htm

Consideremos un sistema típico en equilibrio termodinámico: una masa m de gas real encerrado en un dispositivo cilíndrico (cuyas paredes laterales son aislantes térmicos mientras que el piso es conductor) y un émbolo que mantiene un volumen V, dentro del cual el gas se encuentra a una presión p y una temperatura T, los que se mantienen constantes con el tiempo. En la base del cilindro tenemos una fuente de calor para mantener la temperatura.

Aplicaciones de las formas de calor: conducción, convección, radiación.

Material: Sistema de calentamiento, placas de metal, parafina, matraz erlenmeyerm aserrín, lámpara, radiómetro.

Procedimiento:

-           Colocar  en la placa de metal una  muestra de para fina, colocar la placa de metal sobre la tela de alambre con asbesto y calentar lentamente medir el tiempo de cambio de estado de la parafina.

-          - colocar 100 ml de agua en el matraz erlenmeyer, adicionar una muestra de aserrín, colocar el matraz erlenmeyer sobre la malla de alambre y calentar tomar la temperatura cada minuto hasta evaporación(graficar tiempo-temperatura), observar lo que ocurre con el aserrín.

-          - colocar el radiómetro sobre la mesa y enfocar la luz de la lámpara a la parte oscura del radiómetro, medir el numero de vueltas por minuto.

Observaciones

Actividad	Observaciones
1	La primera por medio de la conducción
2	Se paso calor por medio de convección
3	Por medio de radiación

Conclusiones: la temperatura se trata de transmitir de un cuerpo a otro a través de conducción convección y radiación, el primero cuando el metal se lo pasa a la parafina y esta se derrite, en la segunda cuando el aserrín se muestra que tiene un movimiento gracias al calor producido, y el tercero cuando radiómetro gira después de que la lámpara de transmitiera calor



Recapitulacion:
Duante la semana pudimos realizar un experimento asi comorevisar los temas ya planiados el experimento nos ayuda a reflexionar sobre las formas de transmicionde cador de objeto a objeto, como siempre se trabajo en equivo pra poder sacar resueltudos para poder despues hacer el reporte de este trabajo.

Conservacion de energia

La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma :la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante).

Conservación de la energía y termodinámica
Dentro de los sistemas termodinámicos, una consecuencia de la ley de conservación de la energía es la llamada primera ley de la termodinámica, la cual establece que, al suministrar una determinada cantidad de energía térmica (Q) a un sistema, esta cantidad de energía será igual a la diferencia del incremento de la energía interna del sistema (ΔU) menos el trabajo (W) efectuado por el sistema sobre sus alrededores:

Aunque la energía no se pierde, se degrada de acuerdo con la segunda ley de la termodinámica. En un proceso irreversible, la entropía de un sistema aislado aumenta y no es posible devolverlo al estado termodinámico físico anterior. Así un sistema físico aislado puede cambiar su estado a otro con la misma energía pero con dicha energía en una forma menos aprovechable. Por ejemplo, un movimiento con fricción es un proceso irreversible por el cual se convierte energía mecánica en energía térmica. Esa energía térmica no puede convertirse en su totalidad en energía mecánica de nuevo ya que, como el proceso opuesto no es espontáneo, es necesario aportar energía extra para que se produzca en el sentido contrario.
Desde un punto de vista cotidiano, las máquinas y los procesos desarrollados por el hombre funcionan con un rendimiento menor al 100%, lo que se traduce en pérdidas de energía y por lo tanto también de recursos económicos o materiales. Como se decía anteriormente, esto no debe interpretarse como un incumplimiento del principio enunciado sino como una transformación "irremediable" de la energía


bibliografia:
http://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADa

Aplicaciones de forma de calor: conduccion conveccion y radiacion

Transferencia de calor , en física, proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesospueden tener lugar simultáneamente,

CONDUCCIÓN

En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se cree que se debe, en parte, al movimientode los electrones libres que transportan energía cuando existe una diferencia de temperatura. Esta teoría explica por qué los buenos conductores eléctricos también tienden a ser buenos conductores del calor. En 1822, el matemático francés Joseph Fourierdio una expresión matemática precisa que hoy se conoce como ley de Fourier de la conducción del calor. Esta ley afirma que la velocidadde conducción de calor a través de un cuerpo por unidad de sección transversal es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo (con el signo cambiado).

El factor de proporcionalidad se denomina conductividad térmica  del material

CONVECCIÓN

Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad (masa por unidad de volumen) suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerzasu movimiento de acuerdo a las leyes de la mecánica de fluidos.

Supongamos, por ejemplo, que calentamos desde abajo una cacerola llena  de agua.

RADIACIÓN

La radiación presenta una diferencia fundamental respecto a la conducción y la convección: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vacío. La radiación es un término que se aplica genéricamente a toda clase de fenómenos relacionados con ondaselectromagnéticas. Algunos fenómenos de la radiación pueden describirse mediante la teoría de ondas, pero la única explicación general satisfactoria de la radiación electromagnética es la teoría cuántica. En 1905, Albert Einstein sugirió que la radiación presenta a veces un comportamientocuantizado: en el efecto fotoeléctrico, la radiación se comporta como minúsculos proyectiles llamados fotones y no como ondas. La naturalezacuántica de la energía radiante se había postulado antes de la aparición del artículo de Einstein, y en 1900 el físico alemán Max Planck empleó la teoría cuántica y el formalismo matemático de la mecánica estadística para derivar una ley fundamental de la radiación. La expresión matemática de esta ley, llamada distribuciónde Planck, relaciona la intensidad de la energía radiante que emite un cuerpo en una longitud de onda determinada con la temperatura del cuerpo. Para cada temperatura y cada longitud de onda existe un máximo de energía radiante. Sólo un cuerpo ideal (cuerpo negro) emite radiación ajustándose exactamente a la ley de Planck. Los cuerpos reales emiten con una intensidad algo menor.

bibliografia:

www.monografias.com › Fisica -

recapitulacion

Durantes las clase vimos los temas que estaban asignados, pero esta ves hicimos una actividad en la sala telmex la cual me parecio buena ya que pudimo salir de la rutina pero sin dejar de aprender en esta case vimos lo que era la velocidad rectilinia uniforma donde buscamos un simulador realizamos  graficas y tablas.
tambien realizamos alguna practica en donde veiamos lo que era la temperatura usamos el termometro y medimos la terperatura. xd

􀂃 Energía en Procesos Disipativos

Equipo
1	Son los procesos en la cual se transforma la energía mecánica a termica
2	Es el proceso en el que una energía va disminuyendo, tranformandose en energía térmica
3	Los procesos disipativos son aquellos que transforman  la energía  mecánica  en energia térmica.
4	Son en los que la enrgia del sistema se degrada en forma de calor
5	Es cuando la energía  final disminuye  respecto a la inicial
6	Se da cuando al finalizar la energía mecánica surge energía termica

Experimento:

Material: Matraz erlenmeyer 250 ml., vaso de precipitados 250  ml, manguera de hule. Agua.

Procedimiento:

-          Medir 200 ml de agua en el matraz erlenmeyer.y colocarlo en la mesa

-          - Colocar dentro del matraz erlemeyer para succionar el agua hacia el vaso de precipitados colocado en el< piso.

-          Medir la energía potencial del matraz erlenmeyer y la energía cinética obtenida en el vaso de precipitados.

Observaciones:

Equipo	Energía potencial del Matraz erlenmeyer	Energía a Cinética en el vaso de precipitados
1	1.76 J	1.21 J
2	237.62 j	4050 j
3	1646.4J	9.032J
4	1666 j	9.677 J
5	1962 J	0.004905 J
6	2401 J	1.711 J

Unidades:  gravedad  m/seg al cuadrado

Distancia metros

Velocidad m/seg.

consumo de energiapercapita y desarrollo social

Equipo	Consumo de energía pre cápita y desarrollo social.	Calor. Unidades, Instrumentos de medición
1	El consumo per cápita de energía es el consumo de cada habitante y se refiere al transporte vivienda e industria.	Se mide en grados Celsius Fahrenheit, kelvin centígrados, el instrumento de medición es el termómetro
2	Consumo de energía promedio propio de cada individuo	Grados Celsius, Fahrenheit, Rankine, Kelvin, centígrados. Instrumento de medición utilizado es el termómetro.
3	Es el consumo de  toda la energía en general de cada individuo (energéticos) en determinado  lugar o población.	Grados centígrados, Fahrenheit,, kelvin Se utilizan el termómetro y  el pirómetro
4	Es la cantidad de energía que consume un individuo en una determinada sociedad o población  determinada por el pre cápita y esto tiene que ver con el desarrollo.	Grados centígrados, grados Fahrenheit, kelvin, calor, temperatura, todo esto se mide por medio del termómetro y el pirómetro.
5	Es la cantidad de energía que se consume por persona, por lo tanto es diferente en cada sociedad, (no es lo mismo la ciudad que el campo)	Calor: transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran en distintas temperaturas. Unidades: Joule, caloría (cal), BTU. Instrumentos de medición: termómetro
6	Se refiere al consumo de energía promedio de cada habitante	Grados centígrados,

Medición de la energía calorífica

Material: Termómetro, vaso de precipitados 250 ml

Sustancias: agua, aire, metal

Procedimiento:

-          Medir la temperatura de cada sustancia Tabular y graficar los datos.

-                      Equipo	agua	aire	metal
-                      1	-                      18º	-                      21º	-                      22º
-                      2	-                      17º	22º	-                      20º
-                      3	-                      18º	-                      23º	-                      25º
-                      4	-	-	-
-                      5	-                      190	-                      230	-                      220
-                      6	-                      19	-                      22	-                      22

Conclusiones:  concluimos que los intrumentos y las unidades de medicion son muy importantes hoy en dia la muestra clara es que estas son universales se toman es cuanta de la misma manera.