Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería
División de Ciencias Básicas
LABORATORIO TERMODINÀMICA Grupo 9
Equipo: 2
PRACTICA 2 “TEMPERATURA”
CUESTIONARIO PREVIO
2 “TEMPERATURA”
EQUIPO 2 1. ¿Cuál es la diferencia entre los enfoques clásico y estadístico de la termodinámica? Termodinámica
clásica:
corresponde
a
la
aplicación
del
enfoque
macroscópico, que no requiere de conocer el comportamiento individual de las partículas.
Termodinámica estadística: corresponde al enfoque microscópico, con base en el comportamiento promedio de grandes grupos de moléculas individuales.
2. Defina: equilibrio, equilibrio térmico, equilibrio termodinámico. Equilibrio: al estado en el cual se encuentra un cuerpo cuando las fuerzas que actúen sobre él se compensan y anulan recíprocamente.
Equilibrio térmico: estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas. Una vez que las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos cuerpos al mencionado equilibrio término
Equilibrio termodinámico: se dice que un sistema se encuentra en estado de equilibrio termodinámico, si es incapaz de experimentar espontáneamente algún cambio de estado cuando está sometido a unas determinadas condiciones de contorno. Para ello ha de encontrarse simultáneamente en equilibrio mecánico y equilibrio químico.
3. ¿Qué dice la ley cero de la termodinámica? Nos dice que si tenemos dos cuerpos llamados A y B, con diferente temperatura uno de otro, y los ponemos en contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la misma temperatura, es decir, tendrán ambos la misma
temperatura. Si luego un tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, también alcanzará la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma temperatura mientras estén en contacto
4. ¿Cuáles son las escalas de temperatura absoluta y relativa en el sistema internacional y en el sistema inglés?
RELATIVAS ABSOLUTAS
SISTEMA INTERNACIONAL
SISTEMA INGLES
GRADO CELCUIS KELVIN
GRADO FAHRENHEIT RANKINE
5. ¿Qué es la temperatura desde el punto de vista de la termodinámica clásica? Es una magnitud física que expresa el nivel de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la noción de frío (menor temperatura) y caliente (mayor temperatura).
6. Dibuje un esquema de la curva de calentamiento del agua y explíquela. Cuando un cuerpo aumenta su temperatura, se produce el cambio de estado. Hay una temperatura constante en la que pueden coexistir dos estados: sólido-líquido y líquido gas. Esto demuestra que dos fases de estado están en equilibrio térmico y la temperatura se mantiene constante hasta que el cambio se realice en su totalidad.
7. ¿Cuáles fueron los puntos de referencia para determinar las escalas empíricas de temperatura?
Un cuerpo Termométrico: es decir un cuerpo en que alguna propiedad varíe en forma contínua y medible con la temperatura. Un punto de partida: un origen, fácilmente reproducible, desde donde partirá nuestra escala. Una unidad: es decir la magnitud que queremos asociar a un grado de temperatura
Para °C: Punto de fusión y ebullición del agua a presión de 1 atm.
8. Mencione cinco propiedades de las sustancias que se utilizan para medir la temperatura. Color Resistencia eléctrica Densidad Viscosidad Elasticidad
9. Explique el principio de funcionamiento de los termómetros siguientes: de bulbo con mercurio, termopar, bimetálico, pirómetro óptico, pirómetro de radiación, de máxima y mínima, de gas a volumen constante y de gas a presión constante.
Termómetro de mercurio: es un tubo de vidrio sellado que contiene mercurio, cuyo volumen cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de volumen se visualiza en una escala graduada. El termómetro de mercurio fue inventado por Fahrenheit en el año 1714.
Termopar: un termopar es un dispositivo utilizado para medir temperaturas, basado en la fuerza electromotriz que se genera al calentar la soldadura de dos metales distintos.
Bimetálico: Formado por dos láminas de metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando el coeficiente más alto en el interior.
Pirómetro óptico: se fundamentan en la ley de Wien de distribución de la radiación térmica, según la cual, el color de la radiación varía con la temperatura. El color de la radiación de la superficie a medir se compara con el color emitido por un filamento que se ajusta con un reóstato calibrado. Se utilizan para medir temperaturas elevadas, desde 700 °C hasta 3.200 °C, a las cuales se irradia suficiente energía en el espectro visible para permitir la medición óptica.
Pirómetro de radiación: un muestreo controlado de la radiación total y mediante determinación del efecto calorífico del muestreo obtenido, un sensor térmico como una termopila (grupo de termopares conectados en serie) determina le medición de temperatura
Termómetro de gas a volumen constante : El termómetro de gas a volumen constante, es un termómetro cuya sustancia termométrica, es un gas, y cuya propiedad termométrica es la presión.
Termómetro de gas a presión constante:
10. Mencione y explique los cambios de fase que pueden presentarse en una sustancia pura cuando la presión se mantiene constante.
11. Investigue el punto de ebullición y de fusión del agua a nivel del mar y a nivel del Bordo de Xochiaca. Por cada 550 ft. De altura, el punto de ebullición disminuye 0.5 ° C. NIVEL DEL MAR 0 msnm BORDO XOCHIACA 2220 msnm
FUSIÓN
EBULLICIÓN
0° C -
100° C 93.4° C
12. ¿Qué es el cero absoluto de temperatura? Es la temperatura teórica más baja posible y se caracteriza por la total ausencia de calor.
Es considerada el punto cero de la escala termométrica absoluta, por cuanto se considera que a temperaturas tan bajas la materia se encuentra en estado de reposo absoluto, en el sentido de que las moléculas no se hallan ya animadas por vibraciones de ninguna especie.
13. ¿Qué es la temperatura del punto triple del agua?
La única combinación de presión y temperatura a la que el agua, hielo y vapor de agua pueden coexistir en un equilibrio estable se produce exactamente a una temperatura de 273.1598 K (0.0098 ° C) y a una presión parcial de vapor de agua de 611,73 pascales (6,1173 milibares, 0,0060373057 atm). En ese momento, es posible cambiar el estado de toda la sustancia a hielo, agua o vapor arbitrariamente haciendo pequeños cambios en la presión y la temperatura
www.scribd.com/doc/34902428/ TERMODINAMICA-2010
http://definicion.de/temperatura/ Industrial Instrumentation Fundamentals, Fibrance, Austin E., Mc. Graw Hill Company, Nueva York, 1962
