Temperatura y dilatacion termica Flashcards
Diferencia entre temperatura y calor
La temperatura depende del estado físico de
un material y es una descripción cuantitativa de su calidez o frialdad. y calor se refiere a transferencia de energia por diferencia de temperatura
¿Que es la termodinamica?
es el estudio de las transformaciones de energía donde intervienen calor, trabajo mecánico y otros aspectos de la energía, así como la relación entre estas transformaciones y las propiedades de la materia
Que es el estado de equilibrio
Es el momento en el que los dos cuerpos llegan a una misma temperatura y su interaccion ya no causa cambios en el sitema
¿Cual es el objetivo de un material aislante?
Dificultar el intercambio de calor entre dos sistemas (en un aislante ideal, los sistemas nunca llegan al equilibrio)
¿Que dice la ley cero de la termodinamica?
Si dos cuerpos A y B estan en equilibrio termico con un cuerpo C, entonces tambien estan en equilibrio entre si
¿El equilibrio termico depende de los aislantes?
No, no depende de ellos, solo depende de que ambos cuerpos alcanzen una misma temperatura
¿Porque los aislantes no lo afectan?
Porque estos solo retrasan la transferencia de calor, pero no alteran el estado de equilibrio entre los sistemas en contacto
¿Cual es la diferencia entre C° y °C
Que °C es una temperatura fija y C° es un intervalo (lo que vario desde un punto a otro)
¿De que factores depende la variacion de longitud de un cuerpo?
De su longitud inicial y la variacion de temperatura. Luego el coef. de exp. lineal esta tabulado para cada material.
Si tengo una placa con un agujero y la caliento, que pasa con el diametro del mismo y porque?
El diametro tambien aumenta, ya que al calentarse un objeto, se expande igualitariamente en todas sus direcciones
¿Cual es la unidad de los coeficientes de expansion?
(C°)^(-1) o (K)^(-1)
La variacion de temperatura debe estar en la misma unidad que el coeficiente correspondiente?
Solo si lo que quiero hallar es la temperatura inicial o final
Si tengo dos materiales con diferente coef. de expansion, ¿Cual se expande mas?
El que tiene mayor coeficiente
Si tengo un liquido dentro de un termometro por ejemplo y necesito calcular cuanto se derrama al calentar, como obtengo ese dato? (teniendo todos los datos necesarios)
Lo obtengo de la diferencia entre lo que varia el volumen del vidrio (termometro) y el voumen del liquido. (razonarlo)
¿Como calculo el esfuerzo longitudinal de una varilla?
calculamos qué tanto se expandiría (o contraería) si no estuviera sujeta, y luego calculamos el esfuerzo necesario para comprimirla (o estirarla) a su longitud original.
¿Cuando es esfuerzo de tension y cuando de compresion?
De tension cuando no dejamos que se achique y de compresion cuando evitamos que se estire (o expanda)
¿Que signo lleva en cada caso de esfuerzo?
En compresion lleva signo negativo mientras que en tension lleva positivo
¿A que se denomina flujo o transferencia de calor?
Al intercambio de energia entre dos cuerpos debido puramente a una diferencia de temperatura
¿Solo se le puede modificar la temperatura a un cuerpo con transferencia de calor? Dar un ejemplo de otra forma de no ser asi
No, tambien se le podria modificar la temperatura aplicando un cierto trabajo mecanico por ejemplo
¿El aumento de la temperatura es directamente proporcional a ….?
La cantidad de trabajo realizado
Q=……?
Cantidad de calor
¿A que elementos es aproximadamente proporcional la cantidad de calor necesaria para alterar una temperatura?
A Delta temperatura y la masa del cuerpo
La variacion de tempertura (tasa de cambio de la temperatura) es porporcional a la variacion de cantidad de calor (transferencia de calor)?
Si
¿Que pasa con el sistema si al agregarle calor se puede expandir? (respecto a la energia)
Si el sistema puede expandirse al agregar calor, hay un intercambio adicional de energía porque el sistema efectúa trabajo sobre su entorno. Si el volumen es constante, el sistema no efectúa trabajo.
Los procesos de cambio de fase, ¿son reversibles?
SI, y hay que tener en cuenta que no haya cambios en la presio
¿Que requiere mayor cantidad de calor, llegar al punto de ebullicion o que se evapore el agua?
Que se evapore el agua, puede llegar a necesitar 5 veces la cantidad de calor que necesita para llegar de 0 a 100 grados
Durante los cambios de fase, ¿aumenta la temperatura?
No, se mantiene constante hasta que el material haya cambiado de fase completamente
Que es el calor latente de …..
El calor requerido por unidad
de masa para lo que se requiera (por ejemplo vaporizacion)
¿Que pasa si tengo dos cuerpos aislados y que intercambian calor entre ellos?
La cantidad de calor cedida por un cuerpo debe ser igual a la absorvida por el otro (conservacion de energia)
¿Como es la convencion de signos? (la que recomienda el sears)
El calor que ingresa a un cuerpo es positivo y el que este irradia es negativo
Si me piden la temperatura final de un sistema con distintas temperaturas, y determinar la fase de el liquido, que posibilidades deberia plantear
Debo ver en que temperaturas cambia de fase ese liquido y a que temperatura esta el otro, y entonces si rebasa alguna de ellas, debo evaluar mas de una posibilidad y ver si llego a un absurdo o es asi (es muy util revisar el ejemplo 17.10 del sears)
Si debo calcular cantidad de calor y en el caso, cierta parte de un liquido se evapora, ¿que cambia en la ecuacion? (17.13)
Le debo sumar (fraccion de agua evaporada * masa) * calor latente de vaporizacion
En el metodo de conduccion, la corriente de calor Q es proporcional a?
El area transversal de el material conductor y a la diferencia de temperatura (Th-Tc)
Y es inversamente proporcional a?
La longitud del material conductor (espesor)
¿Que es k?
La constante de conductividad termica del material
¿Que es el gradiente de temperatura?
Es la diferencia de temperatura por unidad de longitud (Th-Tc)/L
¿Que unidad de calor usamos?
J/s o mejor conocido como watt
¿Que unidad utilizamos para la resistencia termica?
m^2 * K/W
Si por ejemplo tengo un aislante compuesto de varias capas, que pasa con la resistencia termica total
Se suman las resistencias termicas de cada material, ya que estas son aditivas
Si tengo dos cuerpos que estan en estado estacionario de flujo, que pasa con la corriente de calor H para ambos cuerpos
Debe ser la misma
Si hay dos trayectorias para el flujo de calor paralelas, y fluye calor por ambas, a que va a ser igual el H
la H total es la suma de las cantidades H1 y H2 para las
trayectorias individuales
Siempre al obtener un resultado en un ejercicio de termodinamica hay que tener en cuenta que un material puede llegar a ceder mucho mas temperatura que el otro en una union debido a que es mal conductor!
si
En el caso de que haya dos barras en contacto con una cierta corriente de calor, y luego las separo (con la misma diferencia de temperatura entre los extremos de las barras) va a ser mayor o menor el H?
Va a ser mayor ya que ahora poseemos mas area transversal y aumenta el gradiente de temperatura porque ahora cada barra tiene la diferencia total que habia antes (ver ejemplo 17.14)
En que consiste la conveccion
consiste en la transferencia de calor a travez del movimiento de fluidos (gas o liquido) de una region a otra
¿Que tipos de conveccion hay?
La conveccion forzada: esto es cuando el fluido es forzado a circular, por ejemplo el ventilador o el corazon
La conveccion natural: esta ocurre cuando naturalmente (por ejemplo por densidad) el fluido circula de las zonas de menor a mayor temperatura
¿Que factores afectan directa e indirectamente al flujo de calor por conveccion?
El flujo de calor es directamente proporcional al area transversal y ademas se ve influenciado por la viscosidad del liquido.
En que consiste la radiacion
La radiación es la transferencia de calor por ondas electromagnéticas como la luz visible, el infrarrojo y la radiación ultravioleta
¿Que factores afectan directamente al flujo de calor por radiacion?
El flujo de calor es proporcional a dos elementos: el area transversal donde impacta, y la emisividad (e)
¿Para que superficies es mayor la emisividad, oscuras o claras?
Es mayor para superficies oscuras
Si un material es muy buen absorvedor de radiacion, si o si debe ser buen radiador?
Si, Un cuerpo que es buen absorbedor debe ser buen emisor. Un radiador ideal, conemisividad de 1, también es un absorbedor ideal, y absorbe toda la radiación que incide en él.
