OBJETIVO Estudiar Estudiar aquellas propiedades propiedades de la materia sujeta a la condición condición de que sea considerada considerada como el conjunto de un gran número de moléculas en movimiento. Consideremos a una bola de plomo encima de una planca de acero. Plomo
V=0
!bser !bserva vamo moss que la bola bola de plom plomoo cont contie iene ne ener energ" g"aa pote potenc ncia iall gravitatoria respecto a la placa de acero# es decir que tiene energ"a mec$nica.
Acero
Al cortar la cuerda % llegar a la placa se detiene# tanto su energ"a V=0
cinética % potencial gravitatoria son en ese instante igual a cero# entonces no tiene energ"a mec$nica.
&asta aora nos interesaba solamente anali'ar a los cuerpos como cambiaban de posición % rapide'. Pero(
¿Qué ocurrió con su energía ec!nica" Parte de la energ"a mec$nica se le trans)iere a la bola causando en esta una de)ormación# e incluso se encuentra ligeramente m$s caliente. Estos nuevos cambios e*tremos nos llevan a preguntarnos preguntarnos %( +,ué ocurre en el interior de la bolaas moléculas debido a la de)ormación se acercan m$s# aumentando su energ"a potencial potencial relativa# relativa# adem$s las moléculas moléculas se encuentran encuentran moviéndose en )orma desordenada /se trasladan# giran# oscila# etc.# de a" que se encuentra m$s caliente por que aumenta la intensidad de su movim movimie ient nto# o# cabe cabe menc mencio iona narr que a este este movi movimi mien ento to le denominaremos movimiento térmico.
Entonces la bola de plomo a aumentado internamente su energ"a.
¿Cóo #enoinareos a $a energía %ue &oseen $as o$écu$as en e$ in'erior #e un cuer&o" Energ"a interna.
ENERGÍA INTERNA /*0 Es la energ"a total debido al movimiento desordenado de sus moléculas % a la interacción entre ellas.
( suma de las energ"as debido a movimiento térmico.
E1 EP
(
suma de las energ"as debido a la interacción eléctrica.
Pero2 calcular la energ"a interna es imposible# por que debido a las interacciones# la rapide' de las moléculas cambian constantemente# por dico motivo utili'aremos un par$metro que nos indique indirectamente la situación energética de un sistema )"sico# este par$metro es la temperatura.
¿Qué es $a 'e&era'ura" R&'a1( 3e acuerdo a lo que emos enunciado# resulta di)"cil# por no decir imposible# estudiar al movimiento térmico# individualmente# o sea# molécula por molécula# 4necesariamente5 tendr$ que ser estudiado como sistema# es decir# a las moléculas en conjunto. 6abemos también# que# los )enómenos que pueda originar# en este caso un sistema# depende b$sicamente de su energ"a# la cual a su ve' es )unción del movimiento molecular % de la interacción. Cuando ingresamos un 47ermómetro5 lo que estamos aciendo es medir indirectamente la energ"a del sistema. Cuando ingresamos el termómetro a un sistema termodin$mico# este va a reaccionar con la variación de la altura de la columna de mercurio /)ig. 8# lo que indica# un aumento o disminución de la intensidad con que impactan las moléculas en el bulbo del termómetro# pero para nada es un indicador de la )uer'a de interacción de las moléculas. Entonces el termómetro mide indirectamente la energ"a de un sistema# pero sólo la correspondiente al 4movimiento molecular5. o que este termómetro nos mide es la temperatura del sistema# por lo tanto(
La 'e&era'ura es $a agni'u# esca$ar %ue i#e e$ gra#o #e agi'ación o$ecu$ar &or uni#a# #e o$ #e un sis'ea 'ero#in!ico1 2ig1 3
E)CALA) TERMOM5TRICA) E*isten dos escalas relativas % dos escalas absolutas2 siendo las relativas en base a una posición de la columna de mercurio en el termómetro % que corresponde a un estado termodin$mico de una sustancia /agua % amon"aco % las absolutas las que s" se miden en base al movimiento molecular.
Re$a'i6as( @ Celsius
A7so$u'as(
@ :areneit
E)CALA CEL)I*)18
@ 1elvin @ ;anine
Dnidad( <9C /grado Celsius % es <<00 de la altura de variación entre el punto de )usión %
ebullición del agua.
T2usión 9 :;C
E)CALA 2A=REN=EIT18
TE7u$$ición 9 <::;C
Dnidad ( <9: /grado :areneit % es <
de congelación % ebullición de sales de amon"aco.
T2usión 9 :;2
TE7u$$ición 9 <>:;2
T2usión 9 3-;2
TE7u$$ición 9 -<-;2
En equivalencia( Agua
Agua
E)CALA 4ELVIN18 Dnidad( <1 /grado 1elvin % es la variación de temperatura que ace variar cualquier volumen de un gas ideal en <>8 ava parte del volumen inicial. /Aumentando o disminu%endo. 6ist. 6in movimiento = 0 1 /cero absoluto 7érmico alguno En variación(
Equivalencia(
< 1 = <9C
09 C = >8 1
%
<009C = 8>8 1
E)CALA RAN4INE18 Dnidad ( < ; /grado ;anine % es la variación de temperatura que ace variar cualquier volumen de un gas ideal en <?0 ava parte del volumen inicial /aumentando o disminu%endo 6ist. 6in movimiento = 0 ; /cero absoluto 7érmico alguno Para las escalas( 9C <00
9: <
1 8>8
;
R
C
2
4
0
8
>8
@ >8
@ ?0
0
Considerando( ?>
B
0
C
7emperatura en 9C
:
7emperatura en 9:
1
7emperatura en 1
;
7emperatura en ;
% de 7eorema de 7ales(
C
=
<00 ;
: 8=
=
1 =>8
=
<00
; AB=
C
H
=
: 8= B
AB= B
7eniéndose los siguientes casos particulares: C 1(
1 = C G >8
: ; (
; = : G ?0
Para variación( 7 /9C = <#F 7 /9:
7 /1 = <#F 7 /;
Ejm. 6i queremos(
Pasar >9C a (
1 = > G >8 1 = 800
7 = 800 1
>9C = 8001
Pasar 09: a ;(
; = 0 G ?0 ; = H00 7 = H00 ;
09: = H00;
Es #ecir e$ 'eróe'ro se e$e6ar! $a isa a$'ura? &ero $os 6a$ores en ca#a esca$a son #i@eren'es1
