viernes, 21 de noviembre de 2008

Ley Cero de la Termodinámica

1.- ¿Qué propiedades de la materia dependen de la temperatura?, mencionar tres

• Punto de fusión
• Punto de ebullición
• Calor especifico

2.- ¿A que se llama equilibrio térmico?

Cuando dos porciones cualesquiera de un sistema se encuentran en equilibrio térmico se dice que el sistema mismo está en equilibrio térmico o que es térmicamente homogéneo. Experimentalmente se encuentra que, en un sistema en equilibrio térmico, la temperatura en cualquier punto del cuerpo es la misma.

3.- ¿Qué es un aislante ideal?

Un aislante térmico es un material usado en la construcción y caracterizado por su alta resistencia térmica. Establece una barrera al paso del calor entre dos medios que naturalmente tenderían a igualarse en temperatura.

Gracias a su baja conductividad térmica y un bajo coeficiente de absorción de la radiación, el material más resistente al paso de calor es el aire y algunos otros gases. Sin embargo, el fenómeno de convección que se origina en las cámaras de aire aumenta sensiblemente su capacidad de transferencia térmica. Por esta razón se utilizan como aislamiento térmico materiales porosos o fibrosos, capaces de inmovilizar el aire confinado en el interior de celdillas más o menos estancas.

4.- ¿Dibujar un sistema que represente la Ley cero de la Termodinámica?, indicando el equilibro térmico.















5.- ¿Cuándo se dice que dos sistemas están en equilibrio térmico?


Se dice que los cuerpos en contacto térmico se encuentran en equilibrio térmico cuando no existe flujo de calor de uno hacia el otro

6.- ¿Por qué cuando una enfermera toma la temperatura de un paciente espera que la lectura del termómetro deje de cambiar?

Debido a que espera que se encuentre en un equilibrio térmico el ambiente con el paciente y se pueda leer con exactitud la temperatura que presenta el paciente.

7.- Mencionar tres tipos de dispositivos que miden la temperatura.

Se han dividido los elementos primarios de medición de temperatura en 3 tipos:

• Termómetros.- Transductores que convierten la temperatura en movimiento.
• Sistemas Terminales.- Transductores que convierten la temperatura en presión (y después en movimiento).
• Termoeléctricos.- Transductores que convierten la temperatura en energía eléctrica (y mediante un circuito en movimiento).


8.- ¿Cuál es la temperatura de congelación del agua en ºF?

La temperatura de congelación del agua en ºF es 32º

9.- Calcular la temperatura Fahrenheit del planeta Venus si en grados Celsius corresponde a 460 ºC.

ºF = 1.8 (ºC) + 32
ºF = 1.8 (460ºC) + 32
ºF = 828 + 32
ºF = 860

10.- Encontrar la temperatura en la que coinciden las escalas Fahrenheit y Celsius.


















11.- La temperatura de la corona solar es de 2 x 107 ºC, y la temperatura a la que el Helio se licua a presión estándar es de 268.93 ºC.

a) Expresar estas temperaturas en Kelvin.

K = ºC + 273

Corona Solar = 2 x 107 ºC + 273
Corona Solar = 20, 000,273

Temperatura a la que se licua= 268.93 ºC + 273
Temperatura a la que se licua= 541.93

b) Explicar por que suele usarse la escala Kelvin.

El kelvin es la unidad de temperatura de la escala creada por William Thomson en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión. William Thomson, quien más tarde sería Lord Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor.

Se toma como la unidad de temperatura en el Sistema Internacional de Unidades y se corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua. Se representa con la letra "K", y nunca "ºK". Además, su nombre no es el de "grado kelvin", sino simplemente "kelvin".

12.- Dos vasos de agua A, B están inicialmente a la misma temperatura. La temperatura del agua del vaso se aumenta 10 ºF y la del vaso B 10 ºK. ¿Cuál vaso esta ahora a mayor temperatura?

ºF = 1.8 (ºC) + 32
Despejamos:
ºC = ºF – 32/1.8
ºC = 10 – 32/1.8
ºC = -22/1.8
ºC = - 12.22

K = ºC + 273
Despejamos:
ºC = K-273
ºC = 10 – 273
ºC = -263

De acuerdo a lo que observamos con las formulas anteriores en ºC el vaso que tiene mayor temperatura es el baso B.

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