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Termodinámica
M. del Carmen Maldonado Susano
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El alumno obtendrá Experimentalmentela temperatura de equilibrio térmico,mediante la aplicación de la ley cero dela termodinámica.
21/03/20192
Objetivo
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“La Termodinámica es la parte de la físicaque estudia la energía, sus transformacionesy los medios empleados para efectuar dichastransformaciones y aquellas propiedades delas sustancias que guardan alguna relacióncon la energía”.
21/03/2019Página 3
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Es una propiedad Intensiva dela materia que nos indica laenergía molecular de uncuerpo.
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Es una cantidad base delSistema Internacional, suunidad fundamental es el Kelvin(K).
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Punto de fusión del agua, anivel del mar
Punto de ebullición del agua
C100
C0
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Celsius
Kelvin
Farenheit
Rankine
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Escala Kelvin
TK = T°C + 273.15
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Escala Celsius
T°C = TK - 273.15
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Escala Rankine
T°R = 9/5 TK
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Escala Rankine
T°R = T°F + 460
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Escala Fahrenheit
T°F = T°R – 460
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Escala Fahrenheit
T°F = 9/5 T°C + 32°F
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21/03/2019Elaboró: M. del Carmen Maldonado Susano 14
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100 °C K °R °F
0°C K °R °F
Elaboró. M en A M del Carmen Maldonado Susano
Determine las siguientes temperaturas en las escalas correspondientes:
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100 °C 373 K 672 °R 212°F
0°C 273 K 492 °R 32°F
KC TT =
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Escalas
KC TT =
Los incrementos en la Temperatura deuna sustancia se pueden medir en la escalaempírica (°C) o en la escala absoluta (K)porque ambas tienen el mismo valor.
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Cuando dos cuerpos a diferentestemperaturas entran en contacto yllegan a la misma temperatura, sedícen que están en equilibrio térmico.
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Por lo tanto; podemos decir quecuando dos o más sistemas seencuentran en equilibrio térmico sedíce que tienen la misma temperatura.
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“El cuerpo de mayor temperatura siempre va a ceder energía en
forma de calor al cuerpo de menor temperatura”
Hielo (2019) tomado de la página web:https://www.lavoz.com.ar/espacio-de-marca/por-que-el-hielo-flota-sobre-el-agua
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“Si un cuerpo A está en equilibriotérmico con un cuerpo C y un cuerpo Btambién está en equilibrio térmico con elcuerpo C, entonces los cuerpos A y Bestán en equilibrio térmico”.
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A C B C
A B
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“Dos sistemas enequilibrio térmico conun tercero están enequilibrio térmicoentre si”.
Página 23Muñeco (2019) tomado de página web:www.dibujalia.com
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0=+BA
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• Se tiene una masa 1 de agua de 10 kg a una Tinicial de 10°C.
• Se tiene una masa 2 de agua de 35 kg a una Tinicial de75°C.
• Determine la Temperatura de equilibrio
021 =+ AguaAgua QQ
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( ) ( )1 2 0Agua Agua eq inicial Agua Agua eq inicialm ce T T m ce T T− + − =
CTeq = 5.60
( ) ( )1 2
1 2
Agua Agua inicial Agua Agua inicial
eq
Agua Agua Agua Agua
m ce T m ce TT
m ce m ce
+=
+
• Despejamos la temperatura de equilibrio:
• Y nos queda:
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DatosMasa del hielo = 50 g
Masa del agua = 250 gT inicial del hielo = 1 °C
T inicial del agua = 30 °C
• Se tiene una mezcla de un cubo de hielo de 50 gramos yagua líquida(250 g) a una temperatura de equilibrio de 15°C.
• Obtener
• A) la Entalpía de fusión
• B) El %Error Exactitud
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0=+ hieloAgua QQ
( ) 0Agua Agua Agua hielom ce Teq To m h− + =
( )Agua Agua Agua
hielo
m ce Teq Toh
m
−=
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0=+ hieloAgua QQ
Kg
Jh 000,313=
( )Agua Agua Agua
hielo
m ce Teq Toh
m
−=
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PresentaciónM. del Carmen Maldonado Susano
Edición
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Termodinámica y sus aplicacionesSecretaría de Energía (SENER)
Apuntes de Principios de EnergéticaNúñez Orozco Félix (FI-UNAM)
Ejercicios tomados de exámenes colegiadosdel Departamento de Física Experimental (FI-UNAM)
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