Calor
Calor
Calor
LOGROS DE LA SESIN
GAS IDEAL
=
=
=
=
Esta ecuacin expresa en una sola frmula las dos Leyes antes estudiadas,
relacionando en una misma ecuacin la presin, volumen y temperatura.
P
V
n
T
R
= presin
= Volumen
= nmero de moles
= Temperatura
= 8.31 J/mol-K o 0.082 atm. L/mol-k o 2 cal /mol-K (CONSTANTE
UNIVERSAL DE LOS GASES)
EJEMPLO
En un motor de automvil, una mezcla de aire y gasolina se comprime en los cilindros
antes de encenderse. Un motor representativo tiene una razn de compresin de 9 a 1:
esto implica que el gas en los cilindros se comprime a 1/9 de su volumen original. La
presin inicial es de 1.00 atm y la temperatura inicial es De 27 C. La presin despus
de la compresin es de 21.7 atm; calcule la temperatura del gas comprimido.
CALOR
Unidades:
La calora (abreviada cal).
1 cal = 4,186 J
1 Kcal = 1000 cal = 4186 J
1 Btu = 778 ft.lb = 252 cal = 1055 J
CALOR ESPECFICO
Donde c es una cantidad diferente para cada material, llamada calor especfico
Unidades:
Equivalencia 4190
.
.
=1
=1
EJEMPLO
1. Un recipiente de 0,6 kg de masa se halla a una temperatura de 20C. Cuando se
agregan en l 2,5 kg de agua hirviente, la temperatura de equilibro es de 90C
Cul es el calor especfico del recipiente?
EJEMPLO
1. Cul es la temperatura final de equilibrio cuando 10 g de leche a 10 C se agregan
a 160 g de caf a 90 C? (suponga los calores especficos iguales a la del agua
para ambos lquidos y desprecie la capacidad calorfica el recipiente.
EJEMPLO
1. Un depsito contiene 100g de agua a una temperatura de 20C. Al interior del
mismo se vierten 200g de agua a 80C. Suponiendo que todo el calor perdido por
el agua caliente fue absorbido por el agua fra, halle la temperatura final de la
mezcla.
CALOR LATENTE
Es la cantidad de calor que requiere la unidad de masa de una sustancia para
que tenga lugar el cambio de fase.
Para el
= 3.34 10
= 2.256 10
= 79.6
= 539
= 143
= 970
EJEMPLO
1. Calcular el calor que debe suministrarse a un gramo de hielo cuya temperatura es 10C para fundirlo completamente. El calor especfico del hielo es de 0.5 cal/gC.
EJEMPLO
1. Se desea obtener cubitos de hielo a -20C de 5g cada uno, si se dispone de agua a
25C, Qu calor debe ser extrado para obtener cada uno de estos cubos?
EJEMPLO
1. Un cubo de hielo de 5 g a 10 C se calienta hasta que se han convertido
totalmente en vapor. Cunto calor se necesit para lograr esto?
Conduccin:
EJEMPLO
Una caja de espuma de poliestireno para mantener fras las bebidas en un da de campo
tiene un rea de pared total (incluida la tapa) de 0.80 m2 y un espesor de pared de 2 cm,
y est llena con hielo, agua y latas de Omni-Cola a 0 C. Calcule la tasa de flujo de
calor hacia el interior de la caja, si la temperatura exterior es de 30 C Cunto hielo se
derrite en un da?
Radiacin:
La radiacin es la transferencia de calor por ondas electromagnticas como la luz
visible, el infrarrojo y la radiacin ultravioleta.
Donde
es la constante fsica
fundamental llamada constante de
Stefan-Boltzmann.
= 5.67 10
EJEMPLO
Una placa de acero delgada cuadrada, de 10 cm por lado, se calienta en una forja de
herrero a una temperatura de 800 C. Si su emisividad es de 0.60, calcule la tasa total
de emisin de energa por radiacin.
GRUPOS DE TRABAJO
Material elaborado para uso exclusivo de las sesiones de aprendizaje del curso de Fsica
General 2, semestre 2016 I. Universidad Privada del Norte.