Termodinámica actividad 2

Diferencia entre el calor y la temperatura

El calor y la temperatura están relacionados entre sí pero son conceptos diferentes, el calor es la energía total del movimiento en una sustancia mientras temperatura es una medida de la energía.

El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya, si añadimos calor la temperatura aumenta y si quitamos calor la temperatura disminuye.
La temperatura no es energía si no una medida de ella sin embargo el calor si es energía.

El calor puede ser transmitido de tres formas distintas: por conducción, por convección o por radiación.

Conducción térmica: es el proceso que se produce por contacto térmico entre dos cuerpos, debido al contacto directo entre las partículas individuales de los cuerpos que están a diferentes temperaturas, lo que produce que las partículas lleguen al equilibrio térmico. Ejemplo: cuchara metálica en la taza de té.

Convección térmica: sólo se produce en fluidos (líquidos o gases), ya que implica movimiento de volúmenes de fluido de regiones que están a una temperatura, a regiones que están a otra temperatura. El transporte de calor está inseparablemente ligado al movimiento del propio medio. Ejemplo: los calefactores dentro de la casa.

Radiación térmica: es el proceso por el cual se transmite a través de ondas electromagnéticas. Implica doble transformación de la energía para llegar al cuerpo al que se va a propagar: primero de energía térmica a radiante y luego viceversa. Ejemplo: La energía solar.

El equilibrio termodinámico de un sistema se define como la condición del mismo en el cual las variables empíricas usadas para definir un estado del sistema (presión, volumen, campo eléctrico, polarización, magnetización, tensión lineal, tensión superficial, entre otras) no son dependientes del tiempo. A dichas variables empíricas (experimentales) de un sistema se les conoce como coordenadas termodinamicas del sistema.

Un sistema está en equilibrio termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas a lo largo del tiempo.

Un sistema está en equilibrio termodinámico cuando es incapaz de experimentar espontaneidad algún cambio de estado cuando están sometidas a determinadas condiciones que le imponen sus alrededores.

Ejemplo: El termómetro marca la temperatura gracias al mercurio que contiene, el cual se expande con el calor. El pequeño conducto que corre a todo lo largo de la parte interna del cristal, tiene un estrechamiento que impide el regreso del metal cuando ya no está en contacto con el paciente.

Este es el termómetro casero y sirve para detección de temperatura en la salud.


La ley cero de la termodinámica


“Si dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero, éstos están en equilibrio térmico entre sí.”

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.

Ejemplo: una persona que se mete a una alberca, generalmente el agua de la alberca es más fría que la temperatura ambiente de la persona, entonces al tener contacto se cederán temperaturas hasta alcanzar un equilibrio.