temperaturapresión volumen mol

escalaMasa molar

absoluta empíricaabsoluta atmosférica manométricaabsoluta atmosférica manométrica

Boyle Charles Gay‐Lussac Avogadro

PV = k´T y n ctes

V/T = k´´P y n ctes

P/T = k´´´V y n ctes

V/n = Vm

P y T ctes

PV = nRT

TEMPERATURA Y CALOR

Cuestionario previo

1. Si en una misma fuente de energía se colocan ungramo de agua y un gramo de metal y reciben lamisma energía térmica, ¿cuál de las siguientesaseveraciones es correcta?

a) el cambio de temperatura de ambas sustancias es el mismob) el gramo de agua eleva más su temperatura) l d l l ác) el gramo de metal eleva más su temperatura

CALOR es la energía transferidaCALOR es la energía transferida entre un sistema termodinámico y y

sus alrededores, debido a una dif i d t t tdiferencia de temperaturas entre

ellosellos.

ALREDEDORESTATA

SISTEMASISTEMATS

Convención de signos

ALREDEDORESTA

Si

TS > TA

SISTEMAentoncesQ

TS

Q<0Q 0

Convención de signos

ALREDEDORESTA

Si

TS = TA

SISTEMAentoncesTS

Q = 0

Convención de signos

ALREDEDORESTA

Si

TS < TA

SISTEMAentoncesQ

TS

Q>0Q 0

ganado cedidoQ Q= −g

AnalogíaConvención de signos

Analogía

Cuando recibo $$$Cuando recibo $$$

Tengo + $$$Q

Tengo + $$$

C ando do $$$Cuando doy $$$Q

Tengo - $$$

Cuestionario previo

2. ¿Qué propiedad de los materiales permite responder la pregunta anterior?pregunta anterior?

En un día soleado la radiación solar aumentasensiblemente la temperatura de un riel o del techometálico de una casa.

La madera, en cambio, o un trozo de lana, no, , ,aumentan "tanto" su temperatura, aunque esténexpuestos a la misma radiación solar.p

Esta diferencia se puede cuantificar mediantepla capacidad térmica

(también llamada capacidad calorífica [heat capacity])( p [ p y])

C

La capacidad térmica, C, de un objetop j(sustancia, material) es la razón entre lacantidad de calor que pierde o absorbe Q y sucantidad de calor que pierde o absorbe, Q, y sucambio de temperaturas.

QQCT

=Δ

Q C T= ΔTΔ

( )Q C T T= ( )final inicialQ C T T= −

final nicialiT T TΔ = −final nicialiT T TΔf iT T TΔ =

0T Tf TΔf iT T TΔ = −

0T Tf TiΔ = → =0

fT Tf TiΔ > → >0T Tf TiΔ > → >

0T Tf TiΔ < → <0T Tf TiΔ < → <

En algunos casos conviene conocer laEn algunos casos conviene conocer lacapacidad térmica sobre unidad demasa del cuerpo, lo que es llamado:

capacidad térmica específica, c

Cc =cm

donde m es la masa del cuerpop

Q QQCT

=Δ

Qcm T

=ΔT

Q C TΔ

= Δ

m TCΔ

Q C T= Δ cm

=

Capacidad térmica Capacidad térmica específicap p p

Q cm T= ΔQ cm T= Δ

Unidades de la capacidad térmica

QQCT

=ΔTΔ

cal J Btu⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤º ºcal J BtuC K F

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦C K F⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

Unidades de la capacidad térmica específica

Cccm

=

Qc =m TΔ

cal J Btu⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥º ºg C KgK lb F⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦⎣ ⎦ ⎣ ⎦g C KgK lb F⎣ ⎦⎣ ⎦ ⎣ ⎦

Falsa analogíaC id d d l “ l ”Capacidad de almacenar “algo”

¿capacidad calorífica?¿ p

LOS CUERPOSNO TIENEN,

NI ALMACENANNI ALMACENANCALORCALOR

Cuestionario previoCuestionario previo

3 ¿Por qué el agua es un excelente refrigerante?3. ¿Por qué el agua es un excelente refrigerante?4. ¿Por qué los mares y los lagos permanecen a temperaturas relativamente constantes?temperaturas relativamente constantes?5. ¿Por qué durante el día la arena de una playa quema los pies y el agua de mar no?quema los pies y el agua de mar no?Por las noches, ¿cómo es la temperatura del agua con respecto a la de la arena? ¿Por qué?con respecto a la de la arena? ¿Por qué?

#exp. Ti (ºC) agua

Teq(ºC)

∆T agua

Ti (ºC) metal

Teq(ºC)

∆T metal

Q agua

Q metal

1ª parte experimental

agua fría

(ºC) agua (ºC)

metal (ºC) metal (ºC)

agua (cal)

metal

Masa de agua fría = 150 g

Capacidad térmica específica del agua = 1 cal/gºC

∆T agua = teq – t inicial agua ∆T agua > 0g q g

∆T metal = teq – t inicial metal ∆T metal < 0∆T metal teq t inicial metal eta 0

¿quién gana? ¿quién cede?

¿cómo son las paredes del sistema?¿có o so as pa edes de s ste a

¿cómo intervienen dichas paredes?

agua metalQ Q= − metal metalmetalQ C T= Δ

metal metal metal metalQ m c T= Δ ∆T metal = teq – t inicial metal

∆T metal < 0

Qmetal

¿En cuál cuadrante estará el trazo de los datos experimentales?

Qmetal(cal) ¿Qué información me

proporciona este gráfico?

∆Tmetal(ºC)

#exp Masa  Ti  Ti  Teq ∆T  ∆T  Q  Q  C 

2ª parte del experimento

metal (g)

metal (ºC)

agua (ºC)

(ºC) agua (ºC)

metal(ºC)

agua (cal)

metal (cal)

metal (cal/ºC)

ganado cedidoQ Q= −ganado cedidoQ Q=

metalmetalC

QT

=Δ metalTΔ

Masa agua = 150 gQ C TQagua = m agua C agua ∆T agua

Capacidad térmica específica del agua = 1 cal/gºC

¿Qué información me

C t l

¿Qué información me proporciona este gráfico?

Cmetal

(cal/ºC) Obtener % de error con t l l t ó irespecto al valor teórico

m (g)m (g)

Valores teóricos:Valores teóricos:

Capacidad térmica específica del latón = 0.090 cal/gºC

Capacidad térmica específica del aluminio = 0.219 cal/gºC