

TERMO TERRA

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¿Qué es la termodinámica?
La termodinámica es una rama de la física que estudia el movimiento de calor entre distintos objetos.
Termodinámica es útil, ya que nos ayuda a conectar el mundo de los muchos átomos pequeños al mundo a gran escala que podemos ver. Termodinámica también tiene dos ramas principales llamadas termodinámica clásica y la termodinámica estadística. Un sistema termodinámico es un objeto o un grupo de objetos. Un objeto transfiere su calor a otro cuerpo que posee menor temperatura.
Los termómetros funcionan gracias al equilibrio térmico. Cuando introducimos un termómetro dentro de un frasco con agua, llega un momento en el que el mercurio del termómetro y el agua del frasco alcanzan el equilibrio térmico, y la temperatura del agua es la misma que la que indica la escala del termómetro, que ha sido previamente calibrado.
El intercambio de energía térmica o calorífica se cuantifica por el calor, y este, por las variaciones de temperatura.
- El trabajo y el calor son procesos mediante los cuales se intercambia energía.
- Energía, trabajo y calor se miden en las mismas unidades.

Aplicaciones
La termodinámica es uno de los campos del conocimiento que más aplicaciones prácticas tiene, en especial en el campo de la ingeniería y las ciencias exactas.
Para leer más sobre las aplicaciones varias de la termodinámica:
http://www.revistavirtualpro.com/revista/termodinamica/9#sthash.DhuoJjEw.dpuf
La capacidad de calor específica de un material o líquido es el término que se utiliza para describir la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de 1 kg de material/líquido en 1 K.
La capacidad de calor específica de un material o líquido es el término que se utiliza para describir la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de 1 kg de material/líquido en 1 K.
El término técnico que se utiliza para referirse a la capacidad de calor específica, también conocido como calor específico, es cp y se mide en kJ/kg K.
La capacidad de calor específica depende de la temperatura del medio. La capacidad de calor específica del agua utilizada en un sistema de calefacción a una temperatura comprendida entre 20–90 oC vale cerca de 4,2 kJ/kg K.
CAPACIDAD CALORÍFICA ESPECÍFICA
Experiencia #1
La experiencia logra ilustrar la capacidad de aislante térmico del agua, como consecuencia de su capacidad calorífica específica. Para lograr un aumento en su temperatura, es requerida una mayor cantidad de energía térmica. Es por esta razón que el agua actúa como un aislante térmico e impide que el globo estalle cuando entra en contacto con la vela.
FUERZAS DE CONVECCIÓN
La convección es el mecanismo que se produce en los fluidos cuando el calor es transportado desde zonas de mayor temperatura a otras con temperatura menor, debido a los cambios en la densidad de los materiales. La transferencia de energía comienza cuando una porción de materia se calienta y, al dilatarse, asciende desde los puntos más calientes a los más fríos. El proceso contrario tiene lugar cuando al enfriarse un material aumenta su densidad y desciende por efecto de la gravedad. Los procesos convectivos son también muy comunes en otras capas fluidas de la Tierra, como la atmósfera y la hidrosfera y, en determinadas condiciones físicas, también pueden darse en los sólidos.Las corrientes de convección se deben al movimiento de partículas con carga positiva o negativa en el vacío, en un gas enrarecido o en el aire. Como ejemplo conocido tenemos los haces de electrones en un tubo de rayos catódicos y las descargas atmosféricas. No están regidas por la ley de Ohm.
Cuando el calor se transmite por medio de un movimiento real de la materia que forma el sistema se dice que hay una propagación de calor por convección. Un ejemplo son: Los radiadores de agua caliente y las estufas de aire.
La transferencia de calor por corrientes de convección en un líquido o en un gas, está asociada con cambios de presión, debidos comúnmente a cambios locales de densidad. Un aumento de temperatura en un fluido va acompañado por un descenso de su densidad. Si aplicamos calor en la base de un recipiente, el fluido, menos denso en esta parte debido al calentamiento, será continuamente desplazado por el fluido más denso de la parte superior. Este movimiento que acompaña a la transmisión del calor se denomina convección libre.
Experiencia #3
La combustión de las velas consume oxígeno y produce dióxido de carbono y vapor de agua. El dióxido de carbono es más denso que el aire pero las corrientes de convección se encargan de acumular el dióxido de carbono en la parte superior del recipiente, desplazando el oxígeno a la parte inferior. Por este motivo primero se apaga la vela de mayor altura, luego la intermedia y, finalmente, se apagará la vela de menor tamaño.
CONDUCCIÓN DE CALOR
Es el estado en el que se igualan las temperaturas de dos cuerpos que inicialmente tenían diferentes temperaturas. Al igualarse las temperaturas se suspende el flujo de calor, y el sistema formados por esos cuerpos llega a su equilibrio térmico.
Por ejemplo, si pone tienes un recipiente con agua caliente, y otro con agua fría, a través de sus paredes se establecera un flujo de energía calorífica, pasado un tiempo, la temperatura del agua en ambos recipientes se igualará (por obra de las transferencias de calor, en este caso del agua más caliente a la más fría, también por contacto con el aire del medio ambiente y por evaporación), pero el equilibrio térmico lo alcanzarán cuando ambas masas de agua estén a la misma temperatura.
EL SARTÉN DE PAPEL
Experiencia #2
Existe una diferencia entre las capacidades caloríficas específicas de la leche y el agua. Aunque el punto de ebullición de la leche es mayor que el del agua (1Cal/gr.C), su capacidad calorífica específica es menor (0,93Cal/gr.C), por lo que se calienta más rápido y alcanza primero su punto de ebullición.
Experiencia #4
La primera caja se quema puesto que el papel, que tiene una baja capacidad calorífica específica, entra en contacto directo con el calor de la llama. Sin embargo, al verter agua en la segunda caja, esta no se quema al entrar en contacto con la llama del mechero.
El agua, al tener una capacidad calorífica específica tan alta, actúa como un aislante térmico que impide que se queme la caja de papel. Es por las propiedades de aislamiento térmico del agua que esta debe evaporarse primero para que la caja comience a quemarse.