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Termodinámica: Conceptos Clave y Ciclo de Carnot

Calorimetría y Principios de la Termodinámica

Calorimetría

La calorimetría estudia la transferencia de calor en diferentes procesos. Se distinguen dos casos:

  • Si no hay cambio de estado: Q = Cem ⋅ Δt
  • Si hay cambio de estado: Q = Lm
  • En mezclas (sistema adiabático): Qganado + Qcedido = 0

Equivalencias:

  • 1 Kcal = 1000 cal
  • 1 Kcal = 4186 Joule

Definiciones:

  • Q: Calor recibido (Cal o Kcal)
  • Ce: Calor específico
  • m: Masa (kg o g)
  • t: Temperatura (°C)
  • L: Calor latente

Signo de Q:

Calorimetría y Entropía: Experimentos y Conceptos Clave

Calorimetría

Objetivos

  • Verificar la ecuación de conservación de la energía para el sistema en estudio mediante determinaciones calorimétricas.
  • Determinar el calor específico de metales por calorimetría y comparar con el reportado en la bibliografía.
  • Determinar el calor de fusión del hielo por medida calorimétrica.

Fundamentos Teóricos

Calorimetría: Permite evaluar la cantidad de calor puesta en juego en un proceso midiendo los cambios de temperatura en un calorímetro.

Calorímetro: Dispositivo Seguir leyendo “Calorimetría y Entropía: Experimentos y Conceptos Clave” »

Estudios Calorimétricos: Conservación de Energía, Calor Específico y Fusión del Hielo

Calorimetría: Objetivos y Metodología

Objetivos:

  • Verificar la ecuación de conservación de la energía mediante determinaciones calorimétricas.
  • Determinar el calor específico de metales por calorimetría y compararlo con valores de referencia.
  • Determinar el calor de fusión del hielo por medida calorimétrica.

Caso 1: Verificación de la Conservación de la Energía (Equilibrio Térmico)

Se realizará una mezcla de dos masas de agua a distintas temperaturas iniciales dentro de un calorímetro. Se Seguir leyendo “Estudios Calorimétricos: Conservación de Energía, Calor Específico y Fusión del Hielo” »

Energía, Calor y Termodinámica

Se define energía como la capacidad que tiene un cuerpo de producir trabajo. Cuando la energía está caracterizada por el estado de reposo de los cuerpos se la denomina energía potencial. De este modo, también posee energía potencial un gas comprimido dentro de un recipiente cerrado o el volumen de agua contenido en un depósito respecto a un nivel inferior.

En cambio, cuando el trabajo aplicado a un cuerpo tiene por efecto alterar su estado de reposo o modificar su MRU, al finalizar dicho trabajo Seguir leyendo “Energía, Calor y Termodinámica” »

Energía Térmica, Dilatación y Calorimetría

Energía Térmica

La energía térmica es una forma de energía presente en todos los cuerpos. Se origina por el movimiento interno de las moléculas. Percibimos la energía térmica a través de la sensación de calor: a mayor calor, mayor energía térmica. El grado o intensidad del calor se mide con una variable llamada temperatura.

La percepción de la temperatura es subjetiva y depende de diversos factores. Para evitar la subjetividad y determinar con precisión la energía térmica de un cuerpo, Seguir leyendo “Energía Térmica, Dilatación y Calorimetría” »

Conceptos Fundamentales de Calorimetría

Calor (Q)

Energía en tránsito que se mueve de zonas de mayor temperatura a zonas de menor temperatura hasta alcanzar el equilibrio térmico.

Fórmula del calor:

Q = m * c * Δt

  • Donde:
  • Q: Calor (en Joules o calorías)
  • m: Masa (en gramos o kilogramos)
  • c: Calor específico (en cal/g°C o J/kg°C)
  • Δt: Variación de temperatura (en grados Celsius o Kelvin)

Si Q es positivo (Q > 0), el sistema absorbe calor. Si Q es negativo (Q < 0), el sistema cede calor.

Capacidad Calórica (C)

La capacidad calórica Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Calorimetría” »

Principios de la Termodinámica

Sistemas Termodinámicos

El sistema termodinámico es la parte macroscópica del universo que es objeto de nuestro estudio, y el entorno constituye el resto del universo con el que el sistema interacciona intercambiando materia y/o energía. Un sistema típico en química es una mezcla de sustancias que interaccionan químicamente entre sí. Los sistemas termodinámicos se clasifican en:

Conceptos Fundamentales de Termodinámica

Calor y Temperatura

Definición de Calor

El calor es energía en tránsito que se reconoce solo cuando cruza la frontera de un sistema. Si la transferencia es de dentro hacia afuera, el calor se vuelve parte del sistema de los alrededores. El calor se mide con un calorímetro, que permite medir las cantidades absorbidas o liberadas por los cuerpos.

Definición de Temperatura

La temperatura se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico. La energía Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Termodinámica” »