18 Termodinámica Flashcards
Como se llama el estudio del calor y su transformación en energía mecánica?
Termodinámica
Cómo fluye el calor? De lo caliente a lo frío o de lo frío a lo caliente?
De lo caliente a lo frío
Un gas, independientemente de su presión y volumen inicial y a 0º C ¿cuánto disminuye en volumen por cada grado que le enfrío?
1/273. Por tanto a -273ºC tendría volumen 0 y ese es el cero absoluto. En la práctica, a excepción del Helio, todos condensan antes. El experimento se hace con émbolo con pistón en parte superior.
A qué temperatura se llama 0 absoluto?
A 0 K o -273,15ºC. En ella no se puede extraer más energía ni bajar temperatura.
Un frasco de Helio gaseoso tiene 0ºC y otro frasco idéntico con igual masa de Helio está dos veces más caliente ¿ que temperatura en ºC tiene el segundo frasco?
Si está dos veces más caliente tiene el doble de temperatura absoluta .Por tanto 2*273,15= 546K=273ºC
Que dice la primera ley de la termodinámica?
Cuando el calor fluye hacia o desde un sistema, el sistema gana o pierde una cantidad de energía igual a la cantidad de calor transferida. Por sistema se entiende un grupo bien definido de átomos, moléculas, partículas u objetos. Hay que definir bien que hay dentro y que hay fuera. Otra forma de definirlo es: calor agregado a un sistema= aumento energía interna+trabajo externo ejecutado por el sistema
Si se agregan 100 julios de calor a un sistema que no efectúa trabajo externo ¿ cuanto aumentará la energía interna de tal sistema?
100 julios
Si se agregan 100 julios de calor a un sistema que ejecuta 40 julios de trabajo externo ¿ cuanto aumentará la energía interna de tal sistema?
60 julios. Ej: un pistón que caliento y que aumenta de temperatura por energía interna y mueve émbolo por trabajo externo.
Como se llama proceso en el que la compresión y expansión de un gas se produce sin que entre o salga calor del sistema?
Proceso adiabático. Inseparable en griego
Por qué al soplar sobre la mano con los labios abiertos no notas frío y con los labios más cerrados si lo notas?
Por que el aire se enfría cuando se expande
Cuántos grados se enfría el aire por cada km que ascendemos?
10ºC. Se produce porque el aire al expandirse se enfría y se calienta cuando la presión sube
Por qué se está confortable en un avión si fuera están a -35ºC?
Por qué el aire de dentro está comprimido y el aire se calienta con la compresión. Se saca el calor con aire acondicionado del interior porque el proceso de comprimir el aire exterior hasta la presión de cabina a nivel del mar lo calentaría hasta 55ºC
Que dice la segunda ley de la termodinámica?
El calor no fluye por si mismo de un objeto caliente a un objeto frío.
Otro modo es: en los procesos naturales la energía de alta calidad tiende hacia energía de baja calidad
Se puede hacer que el calor fluya de los objetos fríos a los objetos calientes?
Si, pero aportando energía externa de otra fuente. Ej: bomba de calor
Puede cambiarse todo el calor de un sistema en trabajo?
No, solo una parte. Si puede cambiarse todo el trabajo de un sistema en calor. Ej: fricción
Como se llaman los dispositivos que transforman energía interna en trabajo mecánico?
Máquinas tèrmicas.
Que dice la ecuación de Carnot sobre la eficiencia ideal de una màquina térmica?
Eficiencia ideal = ( T caliente (K)- T fría (K))/ T caliente (K)).
De tal forma que una máquina que pasa de su reservorio de temperatura caliente a 127 ºC ( 400 K) a 27ºC (300 K) solo tiene un rendimiento de 1/4. Por tanto cuanto más caliente de partida más rendimiento puede esperarse. Ej motores cerámicos en vehículos a motor que aguanten mayores temperaturas de fusión.
¿Cual sería la eficiencia ideal de una máquina con reservorio caliente a 400 K y si hubiera alguna forma de mantener su reservorio frío a cero absoluto?
(400-0)/400= 1. Solo en ese caso ideal es posible obtener una eficiencia ideal del 100%
Como se pueden enunciar las leyes de la termodinámica en términos de juego?
- No puedes ganar ( no puedes sacar mas energía de la que das)
- No puedes empatar ( no puedes sacar toda la energía útil que suministraste)
- No puedes salirte del juego ( la entropía en el Universo siempre aumenta)
¿Como se formula matemáticamente la entropía?
Incre S= Incre Q/ T. El incremento de entropía en un sistema es la cantidad de calor agregado entre la temperatura a la que se agrega.
