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TERMODINAMICA

LEY CERO

23/02/2012

Equipo 1

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 2

PRACTICA 1

Nombre del alumno:

Sergio López Ramírez. Oscar Zempoalteca Gutiérrez. Miguel S.

Hernández López.

Luis Cortez Calderón. Yuliana P. Noreña Noreña. Omar

Olvera Quiroz.

Materia: Termodinámica.

Profe: Matilde S. Calixto Simón.

Tema: Practica 3

Grado: 4to semestre.

Grupo: “A”

Turno: Matutino.

Ing. Electromecánica.

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 3

Índice.

Objetivo…………………………...3

Introducción………………………3

Marco teórico……………………..4

Procedimiento…………….………6

Cuestionario………………………7

Conclusión……………………….9

Bibliografía….…………………….12

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 4

Practica 3

“LEY CERO”

Objetivo.

Que el alumno pueda comprender que en un sistema hay una

trasmisión de energía de un cuerpo o ambiente que tiene mayor

energía va a un cuerpo que tiene menor calor hasta que se alcanza un

equilibrio entre los dos cuerpos o ambientes teniendo ambos la misma

temperatura.

Introducción.

La termodinámica, por definirla de una manera muy simple, fija su atención en el

interior de los sistemas físicos, en los

Intercambios de energía en forma de calor que se llevan a cabo entre un sistema y

otro. A las magnitudes macroscópicas que se relacionan con el estado interno de

un sistema se les llama coordenadas termodinámicas; éstas nos van a ayudar a

determinar la energía interna del sistema.

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 5

Marco teórico.

La Ley cero

La Ley cero de la termodinámica nos dice que si tenemos dos cuerpos llamados A

y B, con diferente temperatura uno de

Otro, y los ponemos en contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la

misma temperatura, es decir, tendrán ambos la misma temperatura. Si luego un

tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, también

alcanzará la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma

temperatura mientras estén en contacto.

De este principio podemos inducir el de temperatura, la cual es una condición que

cada cuerpo tiene y que el hombre ha aprendido a medir mediante sistemas

arbitrarios y escalas de referencia (escalas termométricas).

Otra interpretación de la ley cero de la termodinámica que establece:

Si un cuerpo A está en equilibrio térmico con un cuerpo C y un cuerpo B también

está en equilibrio térmico con el cuerpo C, entonces los cuerpos A y B están en

equilibrio térmico. Esta curiosa nomenclatura se debe a que los científicos se

dieron cuenta tardíamente de la necesidad de postular lo que hoy se conoce como

la ley cero: si un sistema está en equilibrio con otros dos, estos últimos, a su vez,

también están en equilibrio. Cuando los sistemas pueden intercambiar calor, la ley

cero postula que la temperatura es una variable de estado, y que la condición para

que dos sistemas estén en equilibrio térmico es que se hallen a igual temperatura.

LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA. (Explicación)

Cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero se encuentran en

equilibrio térmico entre sí.

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 6

A fin de explicar el concepto de equilibrio térmico considere dos bloques de cobre

de la misma geometría y peso, aislados de los alrededores, pero en contacto entre

sí. Uno de los bloques está más caliente que el otro por lo tanto su temperatura es

mayor, su resistencia eléctrica y su volumen también lo son. Al entrar en contacto

los dos bloques aislados de sus alrededores se produce un

intercambio(interacción), energética, que puede observarse a través del

decremento de temperatura, volumen y resistencia eléctrica en el bloque más

caliente; al mismo tiempo se lleva a cabo un aumento de las mismas propiedades

en el bloque frío. Cuando todos los cambios observables cesan, esta interacción la

térmica o de calor a terminado y se dice que ambos bloques han alcanzado el

equilibrio térmico.

Procedimiento.

1. Colocar 15 ml de la sustancia en un en un tubo de ensayo medir su

temperatura.

2. Calentar agua a 40 °c y observar el momento que sustancia al cansada la

misma temperatura a 40 °c.

Sustancias:

Agua destilada.

Acido clorhídrico.

Hidróxido de sodio.

Resultados.

Agua destilada.

Tiempo: 5:48 min.

Acido clorhídrico.

Tiempo: 6:12 min.

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 7

Hidróxido de sodio.

Tiempo: 6.14 min.

Pesando el hidróxido de sodio.

Midiendo temperatura.

Cuestionario.

1. Investiga de que trata la ley cero de la termodinámica.

La Ley cero de la termodinámica nos dice que si tenemos dos cuerpos

llamados A y B, con diferente temperatura uno de otro, y los ponemos en

contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la misma

temperatura, es decir, tendrán ambos la misma temperatura. Si luego un

tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, también

alcanzará la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma

temperatura mientras estén en contacto.

2. Explique porque ley aplicada a la ley aplicada termodinámica

selle va a cabo la coincidencia de de tiempo.

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 8

Es la ley cero, porque trata de los equilibrios térmicos entre dos cuerpos ó

ambientes, que uno con mayor temperatura le sedera calor en hasta que en un

determinado tiempo los dos tendrán la misma temperatura entrando a un sistema

equilibrado.

3. Explique porque hay soluciones que se tardan en mas para

alcanzar la ley cero.

Por su composición la cual entre sus moléculas guardan mayor cantidad de

energía y la cual se desprende más lenta ó rápida según sea el caso.

4. Simula en que sistema se aplica esta práctica.

Un posible caso es cuando servimos una taza de café la temperatura ambiente

será de 20 grados centígrados y la de la taza de café es de 50, pero la taza de

café empezara a perder calor el cual se disipara en el ambiente hasta ambos

estén a la misma temperatura y se encuentren en equilibrio los dos.

5. Defina los tres procesos termodinámicos (isotérmico, isobárico e

isocorico).

Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo al cambio reversible

en un sistema termodinámico, siendo dicho cambio a temperatura constante en

todo el sistema. La compresión o expansión de un gas ideal en contacto

permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo, y puede

llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de

capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro

sistema se conoce como foco caliente. De esta manera, el calor se transfiere

muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como

la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta

permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es

igual al trabajo realizado por el gas: Q = W.

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 9

Una curva isoterma es una línea que sobre un diagrama representa los valores

sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo.

Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión

constante. La Primera Ley de la Termodinámica, para este caso, queda expresada

como sigue:

,

Donde:

= Calor transferido.

= Energía Interna.

= Presión.

= Volumen.

En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal.

Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es

un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ΔV = 0.

Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que éste se

define como:

ΔW = PΔV,

Donde P es la presión (el trabajo es positivo, ya que es ejercido por el sistema).

Conclusión.

Que los cuerpos que contienen calor siempre están transmitiendo

calor de uno con mayor temperatura a otro con menor temperatura

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 10

hasta que ambos tienen la misma y el sistema está en completo

balance.

Conclusión termodinámica

Pues al termino de esta práctica, pudimos observar que con algunas

dificultades que tuvimos, pero se llego al objetivo principal que era

tener la sustancia a 40 grados sin que la otra excediera ese valor, en

nuestra opinión además de haber aplicado de la ley cero de la

termodinámica, también pudimos observar el fenómeno de

transferencia de calor, ya que primero calentamos una sustancia a 40

grados y después teníamos que ver y verificar que la otra sustancia

que se le introducía también tenía que tener 40 grados.

Fue un proceso algo difícil de logar ya que teníamos que estar

regulando la temperatura para que ni se pasara ni le faltara, ya que

como sabemos también pudimos apreciar el tiempo que duro este

proceso, que para nosotros también se debe a la transferencia de

calor de una superficie a otra.

Y pues esta práctica nos da una idea de como en la vida laboral

podemos controlar una temperatura que puede variar con respecto al

medio y tenerla a una temperatura constante, ya que en la vida laboral

existen muchos casos así.

Conclusiones Electrónica Analógica

Pues al término de esta práctica pudimos aprender, a armar y a ver la

función de una fuente reguladora dual, que nos puede dar voltajes

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 11

tanto positivos como negativos, esto es gracias a sus circuitos

integrados LM317 y LM337, los cuales en el primer caso saca voltajes

positivos y el segundo caso saca voltajes negativos.

Esta práctica fue muy completa, ya que primero empezamos

investigando, después compramos todo el material y lo armamos en

primera instancia en el protoboard, ahí pusimos en práctica todo lo

que sabíamos ya que teníamos que armarlo con respecto al diagrama,

lo que hiso que fuésemos muy cuidadosos a la hora de armarlo.

Posteriormente ya que estaba funcionando nuestra fuente,

proseguimos a armarlo en un circuito impreso, ahí aprendimos a trazar

pistas, revelar la plata, soldar; obteniendo como producto final nuestra

fuente reguladora de voltaje.

Es por eso que al término de esta práctica, aprendimos hacer de todo

para armar y montar un circuito y en conclusión diría que esta práctica

nos fue de mucha ayuda ya que, no solo lo investigado se quedo ahí,

sino que se aterrizó en un buen proyecto como es la fuente.

Dejándonos una buena experiencia y un buen conocimiento cerca de

los circuitos así como se sus aplicaciones.

LEY CERO DE TERMODINÁMICA Página 12

Bibliografía.

http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_isot%C3%A9rmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_isob%C3%A1rico

http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_isoc%C3%B3rico

http://www.mitecnologico.com/Main/LeyCeroTermodinamica

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