investigacion de conceptos tercer parcial.pdf

7/23/2019 investigacion de conceptos tercer parcial.pdf

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C.B.T.i.s 243CATEDRATICO:

MAURO GOSEIM GONZALEZ

ALUMNA:

BARTOLON PEREZ VICTORIA

ESDPECIALIDAD:

OFIMATICA

TRABAJO:

INVESTIGACION DE CONCEPTOS

GRADO Y GRUPO:

3 GRADO GRUPO (A)

FECHA DE ENTREGA:

25 DDEE NOVIEMBRE DEL 2015


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INDICE

Objetivo:.2

Introduccin: 3

Termologa: 4,6

Temperatura: ..6,8

Calor: ....8, 10

Escalas termomtricas y

dilatacin:11,15

Cantidad de calor:16,18

Conclusin:. 19

Anexos:.20

Referencias: 21


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Objetivos

comprender los conceptos de los temas.

saber las diferencias entre cada uno de ellos.

conocer cada uno de sus relaciones que existen.

Conocer ms sobre fsica.

Poder investigar cosas nuevas.

Saber en qu parte de nuestra vida cotidiana se encuentra la fsica y porque

ocurren dichos cambios.


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Introduccin

Esta investigacin se basara en darnos a conocer algo nuevo sobre la fsica ya que

la fsica se encuentra en todos momentos es por eso que lo que en los conceptos

que contiene esta investigacin aprenderemos algo los cuales son los conceptos de

termologa, temperatura, calor, veremos sobre las escalas termomtricas y dilatacin

y por ultimo sobre la cantidad de calor, que al leer esto pueda ayudarnos en algo.

Daremos a conocer los diferentes temas que a continuacin se observan dondeconoceremos sus significados de cada uno de ellos donde observaremos algunos de

sus ejemplos y algunas aplicaciones en la vida dira.


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1.- Termologa

Si se desglosa la palabra termologa se podr apreciar que es un vocablo

compuesto, en donde su prefijo termo significa calor y logia significa estudio,

conociendo esto podemos afirmar que la termologa es el estudio de la temperatura

que presentan los cuerpos que conforman al mundo.

Siendo entonces la termologa el estudio de la temperatura se debe tener en cuenta

que esta ltima es conocida como una magnitud fsica que permite conocer cul es elgrado calrico que puede presentar un cuerpo o un sistema, es decir, posibilita saber

cundo algo est fro o caliente, y es importante resaltar que la temperatura est

asociada a la agitacin o movimiento que existe entre las molculas que conforman

un cuerpo o sustancia, mientras mayor sea el dinamismo o movimiento (energa

cintica) de las partculas de un cuerpo, mayor ser la temperatura que presente.

La termologa pretende explicar cules son los fenmenos en los que interviene el

calor e indicar cuales son los efectos que produce en la materia, por ejemploteniendo agua a temperatura ambiente las molculas que estn presente en ella

interactan entre s pero de un modo calmado, al aplicarles un aumento de

temperatura (calor) estas partculas comienzan a desplazarse de manera rpida

rebotando unas con otras, esto es debido a que al calentar el cuerpo aumenta su

energa trmica (que es la agitacin presente en las molculas que componen a un

cuerpo). El rebote entre molculas que mencionamos anteriormente es conocido

como dilatacin trmica y ocurre cuando al cambiar la temperatura de una sustancia

(bien sea aadiendo fro o calor) las partculas que lo componen necesitan mayor

espacio y terminan alejndose unas de otras y aumenta el volumen de la sustancia u

objeto.


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1.2-. Ejemplos en la vida cotidiana La nevera que tenemos en casa consume energa elctrica para funcionar. La

respuesta est en el Segundo Principio: el calor no va a pasar por s mismo desde el

interior de la nevera al exterior, que est a ms temperatura, tambin para congelar

los alimentos se produce un flujo de energa.

Podemos decir de esta tambin que el congelador es un buen ejemplo de un aislante

trmico, ya que reduce el flujo de calor limitando la conveccin y conduccin de este

por fuera de l.

La estufa emplea una sustancia inflamable (adems de posiblemente electricidad)

cuya funcin es la de calentar alimentos por medio de conveccin aplicando la

segunda ley de la termodinmica cuando en la estufa se coloca una olla con agua a

medida del tiempo esta realiza un proceso isotrmico. Podemos observar en una

cocina cuando ponemos a hervir agua que hay paso de energa trmica del objeto

con mayor calor en este caso de la llama al agua se lleva a cabo por medio del

proceso de conveccin, aqu podramos aplicar tambin la segunda ley de la

termodinmica ya que nunca se va a pasar energa del cuerpo de menor temperatura

al de mayor temperatura.

Tanto en la estufa como en el congelador podemos encontrar calor especifico en flujo

de energa de los cuerpos que en el intervienen, cada cuerpo tiene una capacidad

calrica diferente es decir el calor suministrado a un cuerpo para aumentar su

temperatura.

En el horno se realiza la primera ley de la termodinmica ya que la energa que

ingresa al horno (por el calor del fuego) menos la que se escapa por las paredes del


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horno ya que es un aislante trmico, va dar como resultado una temperatura, lo

suficientemente alta para cocinar los alimentos.

En la cafetera cuando calentamos el agua.

1.3-. Ejercicios

Una mquina trmica trabaja con 3 moles de un gas monoatmico, describiendo elciclo reversible ABCD de la figura. Sabiendo que VC = 2 VB:

Calcular el valor de las variables termodinmicas desconocidas en cada vrtice.

Deducir las expresiones del trabajo en cada etapa del ciclo.

Calcular de forma directa en cada etapa del ciclo (siempre que sea posible), eltrabajo, el calor y la variacin de energa interna.

El rendimiento del ciclo.

R=0.082 atm l/mol K; 1cal=4.186J; 1atm=1.013 105Pa, cv=3R/2

2-. Temperatura

La temperatura es aquella propiedad fsica o magnitud que nos permite conocer las

temperaturas, es decir, nos da una acabada idea de cunto fro o calor presenta el

cuerpo de una persona, un objeto o una regin determinada. Entonces, si le

medimos la temperatura a un objeto caliente este tendr una temperatura mayor. La

temperatura est ntimamente relacionada con la energa interna del sistema

termodinmico de un cuerpo, en tanto, esta energa, a su vez, est relacionada con

el movimiento de las partculas que integran ese sistema, de lo que se desprende

que a mayor temperatura de ese sistema sensible, la temperatura de ese cuerpo u

objeto ser mayor.

La nica y ms precisa forma de medir la temperatura es a travs de un termmetro,

el o los cuales pueden estar calibrados segn diversas escalas de medicin de la

misma. La unidad de temperatura en el sistema internacional de unidades es el

Kelvin, en tanto y fuera de un contexto cientfico nos encontramos con el uso de otras

escalas como ser la escala Celsius o centgrada y en aquellos pases de origen

anglosajn la Fahrenheit.


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Un concepto estrechamente vinculado al de la temperatura es el de sensacin

trmica, porque contrariamente a lo que muchos creen el calor o el fro que

percibimos estar determinado por la sensacin trmica que con la temperatura real.

Por eso en pocas de mucho fro o de mucho calor, se suele prestar ms atencin y

hacer mayor hincapi en la sensacin de fro y de calor que impera ms que en la

temperatura real que capaz no nos dice realmente lo que nuestro cuerpo siente.

Entonces, la sensacin trmica es la forma en la cual el cuerpo humano percibe la

temperatura de los objetos y del entorno, aunque obviamente esta medicin es

mucho ms compleja y estar supeditada y permeable a diferentes sensaciones, es

posible simular en un termmetro la sensacin trmica tal cual la percibe un cuerpo

humano.

2.1-. Ejemplos en la vida cotidiana

por ejemplo cuando abrimos la llave del gas que se quema y produce una llama,

pues hablamos de calor (energa calorfica), en cambio el agua que hierve pues est

a una cierta temperatura, por ejemplo a 70C.

Temperatura media de mi cuerpo

- Temperatura de una piedra al sol.

- Temperatura de la cocina (disco) a los 3 minutos exactos de conectado.

Ejercicios

Problema 2:

La temperatura del cuerpo humano es 37C. A cuntos grados Farenheit equivale?

Solucin:

Recordemos la relacin de equivalencia entre grados Centgrados y grados

Farenheit:


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De dato sabemos que la temperatura del cuerpo humano es 37C

C = 37

Nos piden calcular a cuanto equivale esa temperatura en grados Fahrenheit.

F = ?

Aplicando la frmula de equivalencia tenemos:

Entonces la respuesta seria: 37C equivalen a 98.6F

3-. CALOR

Representa la cantidad de energa que un cuerpo transfiere a otro como

consecuencia de una diferencia de temperatura entre ambos. El tipo de energa que

se pone en juego en los fenmenos calorficos se denomina energa trmica. El

carcter energtico del calor lleva consigo la posibilidad de transformarlo en trabajo

mecnico. Sin embargo, la naturaleza impone ciertas limitaciones a este tipo de

conversin, lo cual hace que slo una fraccin del calor disponible sea aprovechable

en forma de trabajo til.
http://lh4.ggpht.com/-_DstEpXJjTk/T3ep2Mw084I/AAAAAAAADH4/CcoCaV87JwY/s1600-h/solucion%20temepratura[4].gif


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Las ideas acerca de la naturaleza del calor han variado apreciablemente en los dos

ltimos siglos. La teora del calrico o fluido tenue que situado en los poros o

intersticios de la materia pasaba de los cuerpos calientes en los que supuestamente

se hallaba en mayor cantidad a los cuerpos fros, haba ocupado un lugar destacado

en la fsica desde la poca de los filsofos griegos. Sin embargo, y habiendo

alcanzado a finales del siglo XVIII su pleno apogeo, fue perdiendo credibilidad al no

poder explicar los resultados de los experimentos que cientficos tales como

Benjamn Thomson (1753-1814) o Humphrey Davy (1778-1829) realizaron.

Una vieja idea tmidamente aceptada por sabios del siglo XVII como Galileo Galilei o

Robert Boyle resurgi de nuevo. El propio Thompson (conde de Rumford), segn sus

propias palabras, acept la vuelta a aquellas viejas doctrinas que sostienen que el

calor no es otra cosa que un movimiento vibratorio de las partculas del cuerpo.

Las experiencias de Joule (1818-1889) y Mayer (1814-1878) sobre la conservacin

de la energa, apuntaban hacia el calor como una forma ms de energa. El calor no

slo era capaz de aumentar la temperatura o modificar el estado fsico de los

cuerpos, sino que adems poda moverlos y realizar un trabajo.

Las mquinas de vapor que tan espectacular desarrollo tuvieron a finales del siglo

XVIII y comienzos del XIX eran buenas muestras de ello. Desde entonces lasnociones de calor y energa quedaron unidas y el progreso de la fsica permiti, a

mediados del siglo pasado, encontrar una explicacin detallada para la naturaleza de

esa nueva forma de energa, que se pone de manifiesto en los fenmenos

calorficos.

3.1-. Ejemplos en la vida cotidiana

Cuando dejas un trozo de carne en la heladera (refrigerador).

- Cuando la heladera evaca el calor por la parte de atrs (por la parrilla o radiador).

- Cuando lavas un plato con agua caliente.

- Cuando utilizas una estufa elctrica (radiante).

- Cuando dejas ropa colgada para secar (transferencia de calor y de masa).


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- Cuando se empaa un vidrio (condensacin).

- Cuando hierves agua en la cocina.

- Cuando usas la bolsa de agua caliente.

- Cuando pones un alimento en el microondas.

3.2-. Ejercicios:

Determina la capacidad calorfica de un cuerpo sabiendo que cuando desprende 5

KJ de calor, su temperatura disminuye 1.85 K. Sabiendo que el cuerpo tiene una

masa de 3 kg, determina, adems, la capacidad calorfica de la sustancia que lo

compone.

3.3-. Solucin:

Calor extrado del cuerpo: Q= - 5 KJ= - 5103J (El signo negativo indica que el

calor se transfiere desde el cuerpo al entorno)

Aumento detemperatura:T= -1.85 k

Masa del cuerpo: m = 3 kg

Resolucin

Aplicando la expresin para la capacidad calorfica del cuerpo, nos queda:

C=QT=51031.85=2702.7J/k

Por otro lado, la capacidad calorfica nos permite entender cmo se comporta la

sustancia trmicamente, independientemente de la cantidad de masa que tenga:

c=Cm=2702.73=900.9 J/kkg
https://www.fisicalab.com/apartado/calorhttps://www.fisicalab.com/apartado/temperaturahttps://www.fisicalab.com/apartado/temperaturahttps://www.fisicalab.com/apartado/calor


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4.- ESCALAS TERMOMTRICAS Y DILATACIN

En todo cuerpo material la variacin de la temperatura va acompaada de la

correspondiente variacin de otras propiedades medibles, de modo que a cada valor

de aqulla le corresponde un solo valor de sta. Tal es el caso de la longitud de una

varilla metlica, de la resistencia elctrica de un metal, de la presin de un gas, del

volumen de un lquido, etc. Estas magnitudes cuya variacin est ligada a la de latemperatura se denominan propiedades termomtricas, porque pueden ser

empleadas en la construccin de termmetros.

Para definir una escala de temperaturas es necesario elegir una propiedad

termomtrica que rena las siguientes condiciones:

La expresin matemtica de la relacin entre la propiedad y la temperatura debe ser

conocida.

La propiedad termomtrica debe ser lo bastante sensible a las variaciones de

temperatura como para poder detectar, con una precisin aceptable, pequeos

cambios trmicos.

El rango de temperatura accesible debe ser suficientemente grande.

Escala Celsius

Una vez que la propiedad termomtrica ha sido elegida, la elaboracin de una escala

termomtrica o de temperaturas lleva consigo, al menos, dos operaciones; por una

parte, la determinacin de los puntos fijos o temperaturas de referencia que

permanecen constantes en la naturaleza y, por otra, la divisin del intervalo de

temperaturas correspondiente a tales puntos fijos en unidades o grados.


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El cientfico sueco Anders Celsius (1701-1744) construy por primera vez la escala

termomtrica que lleva su nombre. Eligi como puntos fijos el de fusin del hielo y el

de ebullicin del agua, tras advertir que las temperaturas a las que se verificaban

tales cambios de estado eran constantes a la presin atmosfrica. Asign al primero

el valor 0 y al segundo el valor 100, con lo cual fij el valor del grado centgrado o

grado Celsius (C) como la centsima parte del intervalo de temperatura

comprendido entre esos dos puntos fijos.

4.1-. Escala Fahrenheit

En los pases anglosajones se pueden encontrar an termmetros graduados en

grado Fahrenheit (F). La escala Fahrenheit difiere de la Celsius tanto en los valores

asignados a los puntos fijos, como en el tamao de los grados. As al primer puntofijo se le atribuye el valor 32 y al segundo el valor 212. Para pasar de una a otra

escala es preciso emplear la ecuacin:

t(F) = 1,8 t(C) + 32

Donde t(F) representa la temperatura expresada en grados Fahrenheit y t(C) la

expresada en grados Celsius o centgrados.

4.2-. Escala Kelvin

La escala de temperaturas adoptada por el SI es la llamada escala absoluta o Kelvin.

En ella el tamao de los grados es el mismo que en la Celsius, pero el cero de la

escala se fija en el - 273,16 C. Este punto llamado cero absoluto de temperaturas es

tal que a dicha temperatura desaparece la agitacin molecular, por lo que, segn el

significado que la teora cintica atribuye a la magnitud temperatura, no tiene sentido

hablar de valores inferiores a l. El cero absoluto constituye un lmite inferior natural

de temperaturas, lo que hace que en la escala Kelvin no existan temperaturas bajo

cero (negativas). La relacin con la escala centgrada viene dada por la ecuacin:

T(K) = t(C) + 273,16

Siendo T(K) la temperatura expresada en grados Kelvin o simplemente en Kelvin.


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4.3-. Dilatacin y termometra

El hecho de que las dimensiones de los cuerpos, por lo general, aumenten

regularmente con la temperatura, ha dado lugar a la utilizacin de tales dimensiones

como propiedades termomtricas y constituyen el fundamento de la mayor parte de

los termmetros ordinarios. Los termmetros de lquidos, como los de alcohol

coloreado empleados en meteorologa o los de mercurio, de uso clnico, se basan en

el fenmeno de la dilatacin y emplean como propiedad termomtrica el volumen dellquido correspondiente.

La longitud de una varilla o de un hilo metlico puede utilizarse, asimismo, como

propiedad termomtrica. Su ley de variacin con la temperatura para rangos no muy

amplios (de 0 a 100 C) es del tipo:

lt =l0 (1 + a t)

Donde lt representa el valor de la longitud a t grados centgrados, l0 el valor a cero

grados y es un parmetro o constante caracterstica de la sustancia que se denomina

coeficiente de dilatacin lineal. La ecuacin anterior permite establecer una

correspondencia entre las magnitudes longitud y temperatura, de tal modo que

midiendo aqulla pueda determinarse sta.

Una aplicacin termomtrica del fenmeno de dilatacin en slidos lo constituye el

termmetro metlico. Est formado por una lmina bimetlica de materiales de

diferentes coeficientes de dilatacin lineal que se consigue soldando dos lminas de

metales tales como latn y acero, de igual longitud a 0 C. Cuando la temperatura


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aumenta o disminuye respecto del valor inicial, su diferente da lugar a que una de las

lminas se dilate ms que la otra, con lo que el conjunto se curva en un sentido o en

otro segn que la temperatura medida sea mayor o menor que la inicial de

referencia. Adems, la desviacin es tanto mayor cuanto mayor es la diferencia de

temperaturas respecto de 0 C. Si se aade una aguja indicadora al sistema, de

modo que pueda moverse sobre una escala graduada y calibrada con el auxilio de

otro termmetro de referencia, se tiene un termmetro metlico.

4.4-. Aplicacin en la vida cotidiana

La relacin existente entre las escalas termomtricas ms empleadas permite

expresar una misma temperatura en diferentes formas, esto es, con resultados

numricos y con unidades de medida distintas. Se trata, en lo que sigue, de aplicarlas ecuaciones de conversin entre escalas para determinar la temperatura en

grados centgrados y en grados Fahrenheit de un cuerpo, cuyo valor en Kelvin es de

77 K.

Para la conversin de K en C se emplea la ecuacin

t(C) = T(K) - 273

es decir:

t(C) = 77 - 273 = - 196 C

Para la conversin en F se emplea la ecuacin:

t(F) = 1,8 t(C) + 32

t(F) = 1,8 (- 196) + 32 = - 320,8 F


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4.5-. Ejercicios


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5.- CANTIDAD DE CALORCuando una sustancia se est fundiendo o evaporndose est absorbiendo cierta

cantidad de calor llamada calor latente de fusin o calor latente de evaporacin,

segn el caso. El calor latente, cualquiera que sea, se mantiene oculto, pero existe

aunque no se manifieste un incremento en la temperatura, ya que mientras dure la

fundicin o la evaporacin de la sustancia no se registrar variacin de la misma.

Para entender estos conceptos se debe conocer muy bien la diferencia entre calor y

temperatura.

En tanto el calor sensible es aquel que suministrado a una sustancia eleva su

temperatura.

La experiencia ha demostrado que la cantidad de calor tomada (o cedida) por un

cuerpo es directamente proporcional a su masa y al aumento (o disminucin) de

temperatura que experimenta.

La expresin matemtica de esta relacin es la ecuacin calorimtrica:

Q = mCe(Tf-Ti)

En palabras ms simples, la cantidad de calor recibida o cedida por un cuerpo se

calcula mediante esta frmula, en la cual m es la masa, Ce es el calor especfico, Ti

es la temperatura inicial y Tf la temperatura final. Por lo tanto TfTi = T (variacin

de temperatura).

Nota: La temperatura inicial (Ti) se anota tambin como T0 o como t0.

Si Ti > Tf el cuerpo cede calor Q < 0

Si Ti < Tf el cuerpo recibe calor Q > 0


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Se define calor especfico (Ce) como la cantidad de calor que hay que proporcionar a

un gramo de sustancia para que eleve su temperatura en un grado centgrado. En el

caso particular del agua Ce vale 1 cal/g C 4,186 J.

5.1-. Ejercicios


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CONCLUSIN

Los conceptos ya ledos son muy importantes ya que cada uno se relaciona y por

podemos saber que temperatura y calor no son iguales pero al leer la informacin

nos dice como se relacionan entre si al igual que la cantidad de calor como tambin

lo que es la termologa y las escalas termomtricas ellas estn relacionadas entre s

con el mismas ideas pero conceptos diferentes como por ejemplo termologa es el

estudio de la temperatura que presentan los cuerpos que conforman al mundo.

Siendo entonces la termologa el estudio de la temperatura se debe tener en cuenta

que esta ltima es conocida como una magnitud fsica que permite conocer cul es el

grado calrico que puede presentar un cuerpo o un sistema, es decir, posibilita saber

cundo algo est fro o caliente, y es importante resaltar que la temperatura est

asociada a la agitacin o movimiento que existe entre las molculas que conforman

un cuerpo o sustancia, mientras mayor sea el dinamismo o movimiento (energa

cintica) de las partculas de un cuerpo, mayor ser la temperatura que presente

yaqu todos los temas al estudiar son relacionados por que ambas refieren a la

temperatura pero con diferentes cambios y conceptos .


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ANEXOS


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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

https://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica

http://www.profesorenlinea.com.mx/fisica/Calor_Cantidad.html

https://www.google.com.mx/search?q=temperatura+y+calor+diferencias&biw

http://fisica.laguia2000.com/termodinamica/termologia
https://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttp://www.profesorenlinea.com.mx/fisica/Calor_Cantidad.htmlhttp://www.profesorenlinea.com.mx/fisica/Calor_Cantidad.htmlhttps://www.google.com.mx/search?q=temperatura+y+calor+diferencias&biwhttps://www.google.com.mx/search?q=temperatura+y+calor+diferencias&biwhttps://www.google.com.mx/search?q=temperatura+y+calor+diferencias&biwhttp://www.profesorenlinea.com.mx/fisica/Calor_Cantidad.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica

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