8/12/2019 Previo 5 Laboratorio de Termodinmica

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LABORATORIO DE TERMODINMICA

Prctica Conversin de Trabajo en

Calor

Cuestionario #5

Garca Hernndez Francisco Moiss

Grupo: 02

Fecha: 09/09/2013

8/12/2019 Previo 5 Laboratorio de Termodinmica

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1. Qu es la energa?

Es la capacidad para realizar un trabajo, segn la afirmacin de Thomas Young en

1807.

2. Describa las formas por las que un sistema puede intercambiar energa con suentorno.

-Calor. Es la forma de energa que se transfiere entre dos sistemas (o entre un sistema

y el exterior) debido a una diferencia de temperaturas.

-Trabajo. Es la transferencia de energa relacionada con una fuerza que acta a lo largo

de una distancia.

3. Mencione diez ejemplos de transformaciones de energa.

1) Conversin de energa trmica a mecnica en la combustin de gasolina dentro de

un mbolo en el motor de un automvil.2) La conversin de energa mecnica en elctrica en una turbina hidrulica en una

presa hidroelctrica.

3) Energa trmica a mecnica en un mbolo con agua dentro sometido a calor y

enfriamiento (motor de vapor).

4) Energa nuclear a energa trmica mediante la fisin de tomos de uranio-235.

5) Magntica a mecnica en un riel de un tren Maglev (rieles magnticos con

polaridades opuestas a los imanes colocados en la estructura del tren)

6) Mecnica en trmica al producir friccin frotando las manos.

7) Qumica a trmica al quemar gas-avin o turbosina en una turbina.

8) Trmica a cintica en la explosin controlada que causa la combustin de la

hidrosina, desplazando al avin.

9) Potencial a cintica al dejar caer una piedra que previamente hemos recogido del

suelo.

10) Qumica a trmica, luego a mecnica y posteriormente a elctrica en una planta

termoelctrica (quema del combustible que calienta agua hasta evaporarla, vapor que

mueve las aspas de una turbina que genera electricidad por la interaccin de campos

magnticos en movimiento).

4. Cul es la relacin existente entre el calor y el trabajo?

En que son las nicas formas de transferencia de energa de un sistema cerrado a otro

o a los alrededores, a travs de sus fronteras.

5. Explique la diferencia entre temperatura, transferencia de calor y energa interna.

-Temperatura. Es la manifestacin del estado energtico de un sistema, y su efecto se

puede observar macroscpicamente a travs de las propiedades termomtricas de la

materia.

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-Calor o transferencia de energa por calor (que a su vez en termodinmica se conoce

errneamente como transferencia de calor, ya que el calor no se puede transferir,

por el hecho de que no es algo tangible, sino que es una forma de trasferir energa).

Forma de trasferir energa entre dos sistemas (o entre un sistema y el exterior)

manifestndose con una diferencia de temperaturas.-Energa interna. Es la suma de todas las formas microscpicas de energa de un

sistema (van relacionadas con la estructura molecular, as como su grado de actividad

molecular), que se puede considerar como la suma de las energas cintica y potencial

de las molculas.

El trmino temperatura, en termodinmica clsica, es la forma de denominar

la manifestacin tangible de la trasferencia de energa por calor, y la energa interna es

el concepto utilizado en termodinmica estadstica para el manejo a nivel molecular de

la materia.

6. Qu es una transformacin adiabtica?

Es un proceso en el cual no hay transferencia de energa en forma de calor.

7. Cuando un sistema sufre un proceso muy rpido, aunque sus paredes no sean

aislantes trmicas dicho proceso puede considerarse adiabtico, por qu?

Porque las paredes pueden ser elsticas o rgidas mviles, transfiriendo la energa

idealmente por medio de trabajo.

8. Qu es el trabajo? Mencione sus unidades y diga cmo calcular el trabajo

asociado a:

Trabajo. Es la transferencia de energa relacionada con una fuerza que acta a lo largo

de una distancia. Su unidad es el [KJ].

-la compresin y expansin de un gas

Donde:

P=presin del sistema

V=volumen del sistema

-un sistema elctrico

Donde:

V=diferencia de potencial

N=cantidad de carga elctrica que se desplaza por la diferencia de potencial.

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-un campo magntico

-un eje o flecha cuando est girando Donde:

n=cantidad de vueltas que da la flecha

T=momento de torsin

9. Explique en qu consiste el experimento de Joule, qu dispositivo fue el que utiliz

y cules eran sus caractersticas.

Consiste en poner de manifiesto la proporcionalidad entre la energa calorfica

producida por la energa mecnica. Utiliz un dispositivo compuesto por un recipientecon 1kg de agua a 14.5C, dentro del cual, y sumergidas en el agua, hay unas paletas

acopladas a un eje que gira por la accin de una masa que est sostenida por un

cordn que pasa por una polea y est enrollado en el eje. Al dejar que la masa caiga el

cordn se desenrolla y produce el giro en el eje, causando que las paletas se muevan

dentro del agua. El mencionado efecto produjo un cambio en la temperatura del agua,

y se requirieron 4180J de trabajo mecnico para subir 1C la temperatura del agua

(1000 cal, por ser 1kg de agua).

10. Por qu no es conveniente hablar del contenido de calor y del contenido detrabajo mecnico en un sistema?

Porque ni el calor ni el trabajo son formas de energa, sino que son formas de

transmitir la energa.