Fisica 1

Cantidad de calor y cambios de fase Ley de equilibrio térmico Los cuerpos calientes tienden a pasar su energía en forma de calor a los cuerpos fríos con los que están en contacto, este intercambio de energía tiende al equilibrio de calor ambos tendrán la misma temperatura esto se conoce como la ley de equilibrio térmico.

Absorber o ceder calor se conoce como calor especifico que define la cantidad de calor que es necesaria suministrar la unidad de masa de un cuerpo para elevar su temperatura 1°c (de 14.5°C a 15.5°C).

Q=mc ( t2-t1)

O

Q=mc

Don de : Q= Calor cedí do (-) o calor Ganado (+) (Kcal o cal) m=masa de la sustancia c=calor especifico de la sustancia =temperatura inicial =temperatura final =variación de temperatura

Equivalencias usuales 1 Kcal = 1000 cal 1 Kcal = 1 j= 0.24 cal 1 btu= 252 cal = 778 lb ft 1 hora = 3600 s = 60 min 1m = 100 cm = 1000 mm 1 Kg = 1000g 1 lb= 454g

Cambio de estado Toda materia o sustancia a determinada presión o temperatura exhibe un estado de agregación molecular: solido, líquido y gaseoso. Estos cambios son: fusión, solidificación, ebullición, condensación y subliminacion.

En cada cambio de fase al elevar o disminuir se rompen los enlaces moleculares o bien se unen las moléculas.

1.-Fusion Cuando se suministra calor al solido de tal manera que la energía llega aser tan grande que rompen la fuerza de elasticidad. Calor aplicado

mc (t1t2 )CAL m= masa de la sustancia c=calor especifico de la sustancia t1 =temperatura inicial t2=temperatura final

Fusión total La parte solida residual absorbe el calor latente de la parte liquida el proceso se lleva acabo a una temperatura constante

Q2= mlf Lf = calor latente

2.-EBULLICION PUNTO de ebullición: es la temperatura ala cual una sustancia cambia del estdo liquido a vapor Q3=mc (T2-T1 ) DONDE

Q= Calor suministrado al liquido m=masa del liquido c=calor especifico de la sustancia T1 =temperatura inicial T2=temperatura de ebullición

3.- vaporización Simultáneamente ala ebullición se inicia el proceso de evaporación, cuando la energía cinética de las moléculas dl interior del liquido, principalmente las de la superficie se incrementan. La cantidad de calor adsorbida por el tiempo en este proceso se calcula por

Q_4= mLv Donde Q_4= calor absorbido m=masa del liquido Lv= calor latente de vaporización

La sustancia elevando la temperatura se calcula por la formula

Q_5= mc (t_2-t_1) Q_5= calor suministrado ala sustancia m=masa del liquido t_1=temperatura inicial t_2=temperatura fina

calor total Q_T si se considera todo el proceso desde el estado solido asta la evaporación total el calor total requerido es igual a:

Q_T= Q_1+Q_2+Q_3+Q_4+Q_5

4.-condensacion Este proceso ocurre cuando se quita calor a un gas, significando que su temperatura descienda asta alcanzar el valor ala cual hierve. Si se quita mas calor regresa a su fase liquida.

Leyes de los gases

*1.-LEY DE BOYLE.El volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión. Cuando su temperatura absoluta permanece constante. V_1/V_2 =P_2/P_1 T_1=T_2=CONSTANTE

*2.-LEY DE CHARLES.El volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta , cuando su presión permanece constante.

V_1 T_2=V_2 T_1

*3.-LEY DE GAY.La presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura cuando su volumen permanece constante

P_1 T_2=P_1 T_1

*4.-LEY DE CLAPEYRON Si en una transformación ninguna de las magnitudes permanece constante se debe cumplir que: la transformación de la 1 ala 2 son iguales o quivalentes

(P_1 V_1)/T_1 =(P_2

*5.-LEY DE LOS GASES IDEALES El volumen de un gas es directamente proporcional al numero de moles y temperatura, e inversamente proporcional ala presión

DONDE:

V=volumen del gas (m^3 o l) T=temperatura absoluta (°k) P=presión (atm) R=constante universal de los gases ideales = 0.082atml/(mol °k) n=numero de moles del gas=m/M=(masa del gas en (g))/ (masa molecular en (g/mol))