15. Calor i temperatura

Question 1

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants.
    Aplicacions.
16. Introducció
17. Desenvolupament històric del concepte de calor.

Answer 1

1. Introducció
   Variables macroscòpiques
   Calir i temperatura conceptes quotidianament associats
   Guio
2. Desenvolupament històric
   - No distinció entre calor i temperatura fins s. XVIII i no fins s. XIX visió microscòpica temp
   - SXVII primers termòmetres. Cossos mateixes condicions –> mateixa Temp (equilibri?)
   - No definit què es mesurava
   - Teoria del calòric
   - Rumford Creació de calòric??
   - Relació entre energia i calor : Joule i Mayer
   - Teoria cinètica i mecànica estadística.

(Següent Equilibri tèrmic. Principi zero)

Question 2

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Equilibri tèrmic i principi zero
17. Concepte temperatura (només punt 4, no punt 4.1 i següents)

Answer 2

3. Equilibri tèrmic i principi zero
   - Concepte equilibir tèrmic Variables no canvien –> equilibri (si entorn no canvien)
   - PArets diatermenes i adiabàtiques
   - Equilibri tèrmic entre 2 sistemes
   - Principi zero
4. Concepte temperatura

(següent 4.1. escales de temperatura)

Question 3

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. 1. Escales de temperatura
17. 2. Escala de temperatura de gas ideal
18. 3. Escala internacional pràctica de temperatura.
19. 4. Escala absoluta de temperatures.

Answer 3

4. 1. Escales de temperatura
      - Dibuixar isotermes, triar un punt de la isoterma i es tria una funció en funció de x
      - Exemple dos punts fixos theta = ax + b –> Celsius
      - Exemple punt fix (PT)
      - Propietats que es mesuren, propietats termòmetriques.

Magnitud senzilla de mesurar i que variï amb la temperatura.

• Termòmetres diferents escales diferents. x/x3 != y/y3
  4. 2. Escala de temperatura de gas ideal

NEcessitat de triar un termòmetre patró

Pressió propietat termomètrica

Mesures diferents pressió – > gràfic –> límit.

En el rang de term de gas coincideix amb l’escala Kelvin –> T = theta

4.3. Escala internacional pràctica de temperatura.

Dific per calibrar termòmetres de gasos –> proporcionar temp punts fixes per calibrar

PT h2, PT O2, Pfusió Ag….

(següent Energia interna)

Question 4

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Energia interna

Answer 4

• Treball sobre un sistema

Ex Hidrostàtic

Perquè dif inexacta

Treball adiabàtic –> només depen estat i i f –>funció de coord termo t.q treb = dif(funció)

Aquesta funció és energia interna

Analogia gravetat i electricitat

U funció que pot ser complicada no sempre es pot determinar

Suma e associada a les partícules

Cas gas ideal

Explicar calor (??) –> Dif temp –> energia transferida per mitjans no mecànics

(Següent punt: efectes de la calor sobre els cossoss)

Question 5

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Efectes de la calor sobre els cossos.
17. 1. Capacitats calorífiques i calors específiques

Answer 5

6. Efectes de la calor sobre els cossos.
   - Calor energia transferida per medis no mecànics. (sistemes i entorn a diferents temperatures)
   - Temp pot tenir diversos efectes, variació temp, canvi volum, canvi estat
7. 1. Capacitats calorífiques i calors específiques.
      - Def capacitat calorífica mitja i instantània –> Fórmules

per unit de massa o mol –> específiques –> fórmules

Si C és constant –> fórmula

En sistema hidrostàtic –> a p cte, a v cte –> fórmules

cp - cv = R

En un sòlid bastant independent del procés i per temp “elevades” independent del sòlid

Dulong- Petit c = 25 J mol-1 k-1

(Següent punt 6.2. Dilatació cossos)

Question 6

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Efectes de la calor sobre els cossos.
17. 2. Dilatació dels cossos

Answer 6

• Augment T, augment V (amb excepcions)
• Def coef dilatació a P constant –Fórmula

SOLIDS

Veure miatge

LIQUIDS

coef no constant excepte per petits intervals

dilatació del recipient i del fluid

aigua dilatació anòmala

GASOS

Variació de Temp –> variació V, però també variació P

coef dilatació volum

coef dilatació piezometric

No solen ser constants

(Següent punt Canvis de fase)

Question 7

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Efectes de la calor sobre els cossos.
17. 3. Canvis de fase

Answer 7

fase sistema –> porció física i quimicament homogènea

Estats agregació són fases

Experimentalment P fixe –> sempre passen a la mateixa Temp i són a T constant

La Q extreta o cedida no canvia T però si estructura

Q = mL = nl (L,l calor latent per massa o mol)

Explicar un poc canvis de fase

Fusió - Solidificació

Vaporització - licuació (vaporitació pot ser evaporació o ebullició)

Sublimació - Condensació

(Següent punt propagació de la calor)

Question 8

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Propacació de la calor

(només introducció punt)

Answer 8

• Dif T –> flux de calor

3- processos

Conducció tèrmica: Contacte dif T (diatermanes) // Sobretot sòlids // ona tèrmica

Convecció Moviment masses de fluid, dif densitat exemple (natural i forçada)

Radiació tèrmica en fora de radiació em fàcil veure en un cos incandescent

No són excloent es pot donar més d’una manera

(Següent punt conducció tèrmica)

Question 9

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Propag.calor
17. 1. Conducció tèrmica

Answer 9

Flux lineal de calor

(seguent conductors i aïllants)

Question 10

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Propag.calor
17. 2. Conductors i aïllants

Answer 10

Classificació segons el valor de k

Metalls sol ser elevada i constant per T 100 - 1000 K molts snesibles a impureses

i a canvis estructurals (afectats per pressió i encalentiments continuats)

líquids i altres sòlids K creix, si T creix

(hi ha anomalies, algun cas, safir K elevada a cert rang de baixes temp)

Gasos pitjors conductors amb molta diferència

aïllants, suró i poliuretà, (molt aire tancat als seu interior)

(següent convecció calor)

Question 11

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Propag.calor
17. 3. Conveccció tèrmica

Answer 11

(Següent radiació tèrmica)

Question 12

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Propag.calor
17. 4. Radiació tèrmica

Answer 12

Moltes maneres d’emetre rad em –raigs Y, raigs X en resposta a bombardeix per e, …

Ens centrarem en rad tèrmica conseqüència o en virtut d ela temp

Per T < 500C major part IR, per damunt ja sol haver visible apreciable (incandescència)

vel (ritme) al que s’emet la rad depen de T i de naturalesa del cos

Definir Emitància, coef abs, irradiància

Def cos negre –> exemple cavitat com aproximació

1r introduir cos negre en altre Emitanacia = iraddiancia

2n introduir cos no negre Emitancia = fracció cos negre

• Què passa amb la calor? Si dif temps els dos cossos –> veure imatge

DIf temp

Stefan - Boltzmanna

Següent aplicacions

Question 13

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Aplicacions
17. 1. Calorimetria

Answer 13

Objectiu calorimetria determinar calors espcifiques –> masurar calor aborbit per un sistema

(següent aplicacions conducció calor)

Question 14

15. Energia interna. Calor i temperatura. Desenvolupament històric del concepte de calor. Equilibri tèrmic. Propagació de la calor. Efectes de la calor sobre els cossos. Conductors i aïllants. Aplicacions.
16. Aplicacions
17. 2. Aplicacio conduccio calor

Answer 14

Esmentar hivernacle

espai per dilatació?