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Primer principio de la termodinámica (GIE)

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Calor y trabajo en termodinámica)
(Calor y trabajo en termodinámica)
Línea 8: Línea 8:
:“''El calor es la transferencia de energía a través de la frontera de un sistema debida a una diferencia de temperaturas''”
:“''El calor es la transferencia de energía a través de la frontera de un sistema debida a una diferencia de temperaturas''”
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Estas dos definiciones tienen bastantes similitudes, pero también algunas importantes diferencias.
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En esta definición hay que remarcar varios aspectos que se explican en las secciones siguientes y en los artículos relativos al [[Calor y calorimetría|calor]] y al primer principio de la termodinámica:
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* Tanto el trabajo como el calor son ''transferencias'' de energía, es decir, son flujos de energía de un sitio a otro, no son algo que se tiene o se almacena.  
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* Calor y trabajo se localizam en la frontera del sistema, es una entrada o salida por las paredes del sistema, y no se refiere al interior de éste. Sin una parte de un sistema realiza trabajo sobre otra parte del mismo, ello no implica ningún trabajo sobre el sistema. Análogamente con el calor.
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* El trabajo es una ''transferencia'' de energía, es decir, es un paso de energía de un sitio a otro, no es algo que se tiene o se almacena.  
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* Se miden en las mismas unidades, que en el sistema internacional son julios. Por razones históricas, el calor también se expresa a menudo en calorías.
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* El trabajo se localiza en la frontera del sistema, es una entrada o salida por las paredes del sistema, y no se refiere al interior de éste.  
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* La principal diferencia es que:
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* Está asociado al cambio de las variables macroscópicas, como pueden ser el volumen, la presión, la posición y velocidad del centro de masas, el voltaje, etc. Se realiza trabajo cuando se acelera un objeto, cambiando la velocidad de su CM. Por contra, si lo que se hace es aumentar la temperatura de un gas, incrementando la energía cinética de cada partícula, a este proceso lo llamamos calor.
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:* El trabajo está asociado al cambio de las variables ''macroscópicas'', como pueden ser el volumen, la presión, la posición y velocidad del centro de masas, el voltaje, etc. Se realiza trabajo cuando se acelera un objeto, cambiando la velocidad de su CM.  
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:* El calor, a diferencia del trabajo, está asociado a la diferencia de temperatura, que es una medida de la agitación de los átomos y moléculas. Por tanto, se debe a la transferencia de energía a través de fenómenos ''microscópicos''.
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De esta definición, cabe destacar varios aspectos que se detallan en las secciones siguientes y en otros artículos:
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*El calor, como el [[Trabajo en termodinámica (GIE)|trabajo]] es una ''transferencia'' de energía, un paso de energía de un sitio a otro, no algo que se tiene o se almacena. La frase “hace mucho calor” no es correcta en termodinámica.
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* El calor, como el trabajo, habla de lo que pasa en la frontera del sistema, no en su interior. Se debe a la interacción del sistema con su entorno.
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* El calor, a diferencia del trabajo, está asociado a la diferencia de temperatura, que es una medida de la agitación de los átomos y moléculas. Por tanto, se debe a la transferencia de energía a través de fenómenos microscópicos (el trabajo se refiere a los macroscópicos).
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==Equivalente mecánico del calor==
==Equivalente mecánico del calor==

Revisión de 11:20 24 mar 2012

Contenido

1 Calor y trabajo en termodinámica

En los artículos sobre trabajo y calor se dan las definiciones de estas magnitudes en termodinámica:

Definición de trabajo
El trabajo es una transferencia de energía a través de la frontera de un sistema asociada a un cambio en las variables macroscópicas.
Definición de calor
El calor es la transferencia de energía a través de la frontera de un sistema debida a una diferencia de temperaturas

Estas dos definiciones tienen bastantes similitudes, pero también algunas importantes diferencias.

  • Tanto el trabajo como el calor son transferencias de energía, es decir, son flujos de energía de un sitio a otro, no son algo que se tiene o se almacena.
  • Calor y trabajo se localizam en la frontera del sistema, es una entrada o salida por las paredes del sistema, y no se refiere al interior de éste. Sin una parte de un sistema realiza trabajo sobre otra parte del mismo, ello no implica ningún trabajo sobre el sistema. Análogamente con el calor.
  • Se miden en las mismas unidades, que en el sistema internacional son julios. Por razones históricas, el calor también se expresa a menudo en calorías.
  • La principal diferencia es que:
  • El trabajo está asociado al cambio de las variables macroscópicas, como pueden ser el volumen, la presión, la posición y velocidad del centro de masas, el voltaje, etc. Se realiza trabajo cuando se acelera un objeto, cambiando la velocidad de su CM.
  • El calor, a diferencia del trabajo, está asociado a la diferencia de temperatura, que es una medida de la agitación de los átomos y moléculas. Por tanto, se debe a la transferencia de energía a través de fenómenos microscópicos.

2 Equivalente mecánico del calor

Archivo:Experimento-Joule.jpg

3 Enunciado del primer principio

Sección 2-6 de Çengel & Boles (6ª ed.)

4 Energía total y energía interna

Sección 2-2 de Çengel & Boles

5 Energía de un gas ideal

Sección 4-4 de Çengel & Boles

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