FENOMENOS TERMICOS Y CONTAMINACION

Los fenómenos térmicos son aquellos que están relacionados con la emisión y la absorción del calor. Estos fenómenos pueden ser encontrados en cada actividad que el hombre realiza diariamente: el calentamiento de la atmósfera por la radiación solar, la climatización de los locales por medio del aire acondicionado, la cocción de los alimentos y su refrigeración.

Una característica general de los fenómenos térmicos es que existen cuerpos que ceden energía en forma de calor, y otros que son capaces de absorber dicha energía. Con el objetivo de caracterizar cuantitativamente la emisión o la absorción del calor, se ha establecido el concepto cantidad de calor.

La cantidad de calor (Q) se define como la energía cedida o absorbida por un cuerpo de masa (m), cuando su temperatura varía en un número determinado de grados. La cantidad de calor (Q) está relacionada directamente con la naturaleza de la sustancia que compone el cuerpo. La dependencia de la cantidad de calor con la naturaleza de la sustancia se caracteriza por una magnitud denominada calor específico de la sustancia. 

El calor específico de la sustancia se representa con la letra C y se define como la cantidad de calor requerida por la unidad de masa de una sustancia para variar su temperatura en 1 °C. El calor específico (C) se expresa en unidades de energía [joule (J), kilocaloría (kcal), caloría (cal), etc.)] por unidades de masa [(gramo (g), kilogramo (kg), libra (lb), etc.] y temperatura [grado centígrado (°C)]. 

La fórmula que permite determinar la cantidad de calor (Q) cedida o absorbida por un cuerpo de masa (m) y calor específico (C), cuando su temperatura inicial (ti) varía hasta la temperatura final (tf,), se puede calcular mediante la fórmula: Q = C m (tf - ti ).

RECAPITULACION

  

Siladín

Calor y temperatura.

La temperatura es la medida de energía cinética promedio de un cuerpo. La temperatura sólo mide la temperatura de un solo cuerpo.


Se realizó un experimento prendiendo una vela, y despues poniendo la mano a un costado de esta , y muy de cerca. Luego se puso la mano arriba de la vela, sin embargo no se podía acercar tanto como cuando se ponía de un lado de la vela la mano.


Esto se debe a que las moléculas se expanden y suben; así 'golpeando' nuestra mano y haciendonos sentir dicha sensación.

La temperatura se mde con la ayuda de un termómetro, el cual sólo mide su propia temperatura.


Radiación: De un cuerpo depende de la temperatura más la cantidad de energía que se va a radiar.

En un experimento se obtuvo ayuda del motor de heron, en el cual era un simple ejemplo del motor de vapor. Vapor = 100 °C

Que con la ayuda del vapor que sacaba se lograba mover.

Después de que nos explicaron todos los experimentos, se concluyo que la presión atmosférica es un factor muy importante, ya que también por esta se es más fácil respirar en la playa, que respirar en una montaña.

Fenómenos térmicos y Contaminación

Los fenómenos térmicos son aquellos que están relacionados con la emisión y la absorción del calor. Estos fenómenos pueden ser encontrados en cada actividad que el hombre realiza diariamente: el calentamiento de la atmósfera por la radiación solar, la climatización de los locales por medio del aire acondicionado, la cocción de los alimentos y su refrigeración.

Una característica general de los fenómenos térmicos es que existen cuerpos que ceden energía en forma de calor, y otros que son capaces de absorber dicha energía. Con el objetivo de caracterizar cuantitativamente la emisión o la absorción del calor, se ha establecido el concepto cantidad de calor.

La cantidad de calor (Q) se define como la energía cedida o absorbida por un cuerpo de masa (m), cuando su temperatura varía en un número determinado de grados. La cantidad de calor (Q) está relacionada directamente con la naturaleza de la sustancia que compone el cuerpo. La dependencia de la cantidad de calor con la naturaleza de la sustancia se caracteriza por una magnitud denominada calor específico de la sustancia.

El calor específico de la sustancia se representa con la letra C y se define como la cantidad de calor requerida por la unidad de masa de una sustancia para variar su temperatura en 1 °C. El calor específico (C) se expresa en unidades de energía [joule (J), kilocaloría (kcal), caloría (cal), etc.)] por unidades de masa [(gramo (g), kilogramo (kg), libra (lb), etc.] y temperatura [grado centígrado (°C)].

Entropía. Concepto relacionado con la irreversibilidad

En termodinámica, la entropía (simbolizada como S) es la magnitud físicaque mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producirtrabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en unsistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La entropía describe lo irreversible de los sistemastermodinámicos  


                                                                         En termodinámica, el concepto de irreversibilidad se aplica a aquellos procesos que, como la entropía, no son reversibles en el tiempo. Desde esta perspectiva termodinámica, todos los procesos naturales son irreversibles. El fenómeno de la irreversibilidad resulta del hecho de que si un sistema termodinámico de moléculas interactivas es trasladado de un estado termodinámico a otro, ello dará como resultado que la configuración o distribución de átomos y moléculas en el seno de dicho sistema variará.
Cierta cantidad de "energía de transformación" se activará cuando las moléculas del "cuerpo de trabajo" interaccionen entre sí al cambiar de un estado a otro. Durante esta transformación, habrá cierta pérdida o disipación de energía calorífica, atribuible al rozamiento intermolecular y a las colisiones.
Lo importante es que dicha energía no será recuperable si el proceso se invierte.

Segunda ley de la termodinámica.

La segunda ley de la termodinámica o segundo principio de la termodinámica expresa que:

La cantidad de entropía del Universo tiende a incrementarse con el tiempo.

La Segunda Ley de la Termodinámica es una de la tres Leyes de la Termodinámica. El término "termodinámica" viene de dos palabras raíces: "termo," que significa calor, y "dinámica," que significa poder. Por esto, las Leyes de la Termodinámica son las leyes del "Poder del Calor." Hasta donde sabemos, estas leyes son absolutas. Todas las cosas en el universo observable son afectadas y obedecen las Leyes de la Termodinámica. 

Segunda Ley de la Termodinámica - Entropía en Aumento
La Segunda Ley de la Termodinámica es comúnmente conocida como la Ley de la Entropía en Aumento. Mientras que la cantidad permanece igual (Primera Ley), la calidad de la materia/energía se deteriora gradualmente con el tiempo. ¿Por qué? La energía utilizable es inevitablemente usada para la productividad, crecimiento y reparaciones. En el proceso, la energía utilizable es convertida a energía inutilizable. Por esto, la energía utilizable es irrecuperablemente perdida en forma de energía inutilizable. 

La "Entropía" es definida como una medida de energía inutilizable dentro de un sistema cerrado o aislado (el universo, por ejemplo). A medida que la energía utilizable decrece y la energía inutilizable aumenta, la "entropía" aumenta. La entropía es también un indicador de aleatoriedad o caos dentro de un sistema cerrado. A medida que la energía utilizable es irrecuperablemente perdida, el desorden, la aleatoriedad y el caos aumentan.

Esquema general de las máquinas y reales Térmicas

La eficiencia en una maquina térmica es la relación entre el trabajo mecánico producido y el calor suministrado, la formulas es la siguiente: 

e = T / Q1 = (Q1-Q2)/Q1 = (T1-T2)/T1 donde: 

T = trabajo mecánico (cal, Joule) 

Q1 = calor suministrado (cal, Joule) 

Q2 = calor obtenido (cal, Joule) 

T1 = trabajo de entrada (cal, Joule) 

T2 = trabajo de salida (cal, Joule) 

e = eficiencia (%)

Las máquinas térmicas son aquellos dispositivos que se utilizan para transformar la energía (de un tipo a otro), y que en su funcionamiento producen un intercambio de calor.

Dentro de las clases de máquinas térmicas, hay dos grandes grupos:los motores y los generadores.En los motores térmicos, la energía del fluido que atraviesa la máquina disminuye, obteniéndose energía mecánica.

Dentro de las clases de máquinas térmicas, hay dos grandes grupos: los motores y los generadores. En los motores térmicos, la energía del fluido que atraviesa la máquina disminuye, obteniéndose energía mecánica. En el caso de generadores térmicos, el proceso es el inverso, de modo que el fluido incrementa su energía al atravesar la máquina. Tal distinción es puramente formal: Los motores térmicos, son máquinas que emplean la energía resultante de un proceso, generalmente de combustión, para incrementar la energía de un fluido que posteriormente se aprovecha para la obtención de energía mecánica. Los ciclos termodinámicos empleados, exigen la utilización de una máquina o grupo generador que puede ser hidráulico (en los ciclos de turbina de vapor) o térmico (en los ciclos de turbina de gas), de modo que sin éste el grupo motor no puede funcionar, de ahí que en la práctica se denomine Motor Térmico al conjunto de elementos atravesados por el fluido, y no exclusivamente al elemento en el que se obtiene la energía mecánica.