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TERMODINÁMICA
ING. LUIS FELIPE CASTELLANOS
CASTELLANOS
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2.1 TEMPERATURA, CALOR,
EXPANSIÓN.

¿Qué es Temperatura?
Es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío
que puede ser medida con un termómetro

¿Qué es Calor?
Es el proceso de transferencia de energía térmica entre
diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se
encuentran a distintas temperaturas.

¿Qué es Expansión?
Es el efecto de extenderse o dilatarse (esparcir, desparramar,
desenvolver, desplegar, dar mayor amplitud o hacer que algo ocupe
más espacio)
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2.1.1 TEMPERATURA.
La temperatura es una magnitud referida a las
nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede
ser medida con un termómetro. En física, se define
como una magnitud escalar relacionada con
la energía interna de un sistema
termodinámico, definida por el principio cero
de la termodinámica.
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En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión
resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios
dentro del sólido. En el caso de un gas ideal monoatómico se
trata de los movimientos traslacionales de sus partículas
(para los gases multiatómicos los movimientos rotacional y
vibracional deben tomarse en cuenta también).
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2.1.2 CALOR.

El calor es el proceso de transferencia de energía
térmica entre diferentes cuerpos o diferentes
zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a
distintas temperaturas. Este flujo de energía
siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura
hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la
transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren
en equilibrio térmico (ejemplo: una bebida fría dejada
en una habitación se entibia).
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UNIDADES DE CALOR.


Dado que el calor es energía, sus unidades serán Joules
(J), Ergios (Ergs) o Libras-pie (lb·ft). Como ya sabemos,
el Joule es la unidad aceptada en el Sistema
Internacional de Unidades.
Thomson obtuvo que la equivalencia entre la energía
mecánica y la energía calorífica es la siguiente:
1 caloría = 4.18 Joules.
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BTU= Es la cantidad de calor aplicada a una libra
de agua (454g) para que se eleve la temperatura a
un grado Farenheit
1 BTU = 252 cal = 0.252 kcal
1 caloría = 4.18 Joules.
1 Joule = 0.24 cal
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EJEMPLO:
Una muchacha se sirve 1000 kcal en alimentos, los que
luego quiere perder levantando pesas de 25 kg hasta una
altura de 1.8 m. Calcula el número de veces que debe
levantar las pesas para perder la misma cantidad de
energía que adquirió en alimentos y el tiempo que debe
estar haciendo el ejercicio.
PASO 1 Obtenemos los datos que nos proporciona
el problema.
DATOS
W= 1000 kcal
m= 25 kg
h= 1.8 m
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PASO 2 Para perder las 1000 kcal, la muchacha debe
realizar la misma cantidad de trabajo mecánico, es decir
W = 1000 kcal. Transformando este valor al SI:
FORMULA
W=
𝟏𝟎𝟎 𝐜𝐚𝐥
𝟏 𝐊𝐜𝐚𝐥
𝟒.𝟏𝟖𝟔 𝐉
𝟏 𝐜𝐚𝐥
=
SUSTITUCION DE DATOS
W= 𝟏𝟎𝟎𝟎𝐤𝐜𝐚𝐥
𝟏𝟎𝟎 𝐜𝐚𝐥
𝟏 𝐊𝐜𝐚𝐥
𝟒.𝟏𝟖𝟔 𝐉
𝟏 𝐜𝐚𝐥
=
RESULTADO
W= 𝟒. 𝟏𝟖𝟔 𝒙𝟏𝟎𝟔 𝐉𝐨𝐮𝐥𝐞𝐬
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PASO 3 Esta es la cantidad de trabajo que debe
ser realizado levantando pesas de 25 kg. El trabajo
en un solo levantamiento hasta 1.8 m es:
FORMULA
𝑾𝟏 = (m)(g)(h)
SUSTITUCION DE DATOS
𝑾𝟏 = (25 kg)(𝟗. 𝟖𝟏 𝒎 𝒔𝒆𝒈𝟐 )(1.8m)
RESULTADO
𝑾𝟏 =441 Joules
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PASO 4 Como el trabajo 𝐖𝟏 , debe ser realizado n
veces hasta completar W, entonces:
FORMULA
W = 𝒏 𝑾𝟏
DESPEJANDO ¨n¨ EN LA FORMULA
𝑾
𝒏=
𝑾𝟏
SUSTITUCION DE DATOS
𝟒. 𝟏𝟖𝟔 𝒙𝟏𝟎𝟔 𝐉𝐨𝐮𝐥𝐞𝐬
𝒏=
441 Joules
RESULTADO
𝒏 = 𝟗𝟒𝟗𝟐 𝒗𝒆𝒄𝒆𝒔
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ACTIVIDAD #1



INSTRUCCIONES: Resuelve los siguientes
ejercicios con su respectivo procedimiento
empleando las Unidades de Calor
1.- Una muchacha se sirve 1200 kcal en alimentos, los que luego
quiere perder levantando pesas de 22 kg hasta una altura de 1.6
m. Calcula el número de veces que debe levantar las pesas para
perder la misma cantidad de energía que adquirió en alimentos y
el tiempo que debe estar haciendo el ejercicio.
2.-Un muchacho se sirve 3500 kcal en alimentos, los que luego
quiere perder levantando pesas de 50 kg hasta una altura de 2 m.
Calcula el número de veces que debe levantar las pesas para
perder la misma cantidad de energía que adquirió en alimentos y
el tiempo que debe estar haciendo el ejercicio.
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