Calor y Termodinámica
Calor específico
La cantidad de calor recibido o cedido por un cuerpo se calcula mediante la siguiente fórmula
Q=m·c·(Tf-Ti)
Donde m es la masa, c es el calor específico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final
- Si Ti>Tf el cuerpo cede calor Q<0
- Si Ti<Tf el cuerpo recibe calor Q>0
Calor latente
Normalmente, una sustancia experimenta un cambio de temperatura cuando absorbe o cede calor al ambiente que le rodea. Sin embargo, cuando una sustancia cambia de fase absorbe o cede calor sin que se produzca un cambio de su temperatura. El calor Q que es necesario aportar para que una masa m de cierta sustancia cambie de fase es igual a
Q=mL
donde L se denomina calor latente de la sustancia y depende del tipo de cambio de fase.
Transformaciones termodinámicas
| Ecuación de estado de un gas ideal | pV=nRT |
| Ecuación de una transformación adiabática | |
| Relación entre los calores específicos | cp-cV=R |
| Índice adiabático de un gas ideal | |
| Primer Principio de la Termodinámica | ΔU=Q-W |
| Transformación | Calor | Trabajo | Var. Energía Interna |
| Isócora (v=cte) | Q=ncV(TB-TA) | 0 | ΔU=ncV(TB-TA) |
| Isóbara (p=cte) | Q=ncp(TB-TA) | W=p(VB-VA) | ΔU=ncV(TB-TA) |
| Isoterma (T=cte) | Q=W | ΔU=0 | |
| Adibática (Q=0) | 0 | W=-ΔU | ΔU=ncV(TB-TA) |
Variación de entropía
Para calcular las variaciones de entropía de un proceso real (irreversible) hemos de recordar que la entropía (como la energía interna) depende solamente del estado del sistema. Una variación de entropía cuando el sistema pasa de un estado A a otro B de equilibrio depende solamente del estado inicial A y del estado final B.
Para calcular la variación de entropía ΔS de un proceso irreversible entre dos estados de equilibrio, imaginamos un proceso reversible entre el estado inicial A y el estado final B y calculamos para este proceso
La variación de entropía ΔS es siempre positiva para el sistema y sus alrededores en un proceso irreversible