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Termodinámica Termodinámica
Física Instituto IACC 26 de Mayo de 2016
Desarrollo
1. ¿Por qué es que en el estudio de la termodinámica se considera la Energía Cinética Media y no directamente la Energía Cinética? Si en un sistema termodinámico analizamos las moléculas y átomos interiores nos daríamos cuenta de !ue cada uno de ellos se mue"e a una "elocidad distinta esto es !ue cada átomo se mue"e con una ra#idez direcci$n y sentido en #articular% &ara el estudio termodinámico del sistema esta di'erencia de "elocidad se #ueden o("iar y calcular una nue"a "elocidad o(tenido un #romedio de estas% Con lo anterior se consi)ue la "elocidad media de las #artículas dentro del sistema y con este "alor se #uede o(tener el "alor de la ener)ía cinética media% Anteriormente cuando se calcula(a la ener)ía cinética no la considerá(amos media de(ido a !ue #ara calcular esa ener)ía solo considerá(amos un cuer#o dentro del sistema mecánico% 2. ¿A qué se debe el que la constante uniersal de los gases! "! #osea más de un alor y c$mo se #uede llegar de un alor a otro? *a constante uni"ersal de los )ases + #uede #oseer di"ersos "alores de(ido a !ue no es una constante 'undamental de(ido a !ue esta constante nos relaciona elementos 'undamentales de la termodinámica ,#resi$n "olumen- !ue #oseen di"ersas unidades de medici$n% Si consideramos estos elementos con sus unidades en el sistema internaci$n de medici$n la constante tendría un "alor a#ro.imado de/
Aora si se eli)iera otras unidades se o(tendrían otros "alores #or eem#lo al cam(iar las unidades de #resi$n de atmos'era a mm) el "alor de + seria/
Como se o(ser"a al momento de utilizar esta constante se de(e tener es#ecial cuidado las unidades con las !ue se esté midiendo la #resi$n y "olumen%
%. &asándose en la constante uniersal de los gases! "! calcule a cuántos litros'atm$s(eras equiale un )oule. Considerando las si)uientes constantes/
I)ualando/
&or lo tanto (asándonos el constante uni"ersal de los )ases #udimos determinar !ue 1 oule e!ui"ale a 000346 5atm *% ,7ste es un claro eem#lo donde es im#ortante sa(er !ue unidades se utilizaran #ara esco)er el correcto "alor de la constante uni"ersal de los )ases*. ¿Cuál es la cantidad mínima de ariables necesarias #ara de+nir un sistema? ¿Por qué? *a cantidad mínima de "aria(les !ue se re!uiere #ara de8nir un sistema termodinámico son dos% 7stas "aria(les son de ti#o intensi"as es decir !ue son inde#endientes de la cantidad de materia% 7sto se "e en la
si)uiente ecuaci$n/ donde se o(ser"a !ue solo es necesario sa(er la #resi$n y el "olumen #ara determinar un sistema tam(ién se "e am(as "aria(les no de#enden de la cantidad de materia !ue e.ista en el sistema% ,. ¿-ué a#licaci$n tiene el ciclo de Carnot en las máquinas actuales? 7l ciclo de Carnot ocurre cuando una má!uina a(sor(e calor de al)una 'uente a mayor tem#eratura y cede calor a la de menor tem#eratura #or lo !ue #roduce un tra(ao so(re el e.terior% 7ste ciclo es un #roceso re"ersi(le y consta de cuatro eta#as%
9n eem#lo del ciclo de Carnot !ue se utiliza en las má!uinas actuales es un re'ri)erador donde el motor !ue se encuentra conectado a la red eléctrica #roduce un tra(ao !ue e.trae calor desde el 'oco 'río ,la ($"eda del re'ri)erador- y dar el calor al 'oco caliente !ue en este caso es la atmos'era%
. ¿A qué se debe que en la termodinámica el traba)o se considere negatio?! ¿cuándo #odría considerarse #ositio? Se):n la #rimera ley de la termodinámica sa(emos !ue ; es la ener)ía entre)ada al sistema #or transmisi$n de calor y < la ener)ía #roducida #or el sistema al e'ectuar tra(ao #or lo !ue ;=< re#resenta el cam(io de ener)ía interna del sistema%
7ntonces #or con"eniencia se decide considerar el tra(ao ne)ati"o cuando el tra(ao sea realizado #or el sistema so(re el entorno y #ositi"o cuando el tra(ao se realiza #or el entorno so(re el sistema%
>i(lio)ra'ía IACC ,2016- Termodinámica% Física% Semana 6% 9ni"ersidad de Se"illa ,2016-% *a#lace% Tra(ao en termodinámica% Dis#oni(le en