Transcript EL AGUA ESTÁ FRÍA

TEMPERTURA
Santiago Pérez Oyarzún
Facultad de Física- PUC
FISICA GENERAL
ARQUITECTURA
CLASE DE HOY
 Ley Cero de la termodinámica
 Escalas de Temperatura
 Expansión térmica
Santiago Pérez Oyarzún
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TEMPERATURA
 Cantidad Escalar
 Tiene que ver con la energía interna de
un sistema compuesto de muchas
partículas
 La pregunta es ¿Cómo SE MIDE?
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Experimento
AGUA FRÍA
AGUA TIBIA
MANO IZQUIERDA
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AGUA CALIENTE
MANO DERECHA
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AGUA FRÍA
AGUA TIBIA
MANO IZQUIERDA
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AGUA CALIENTE
MANO DERECHA
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RESULTADO
MANO IZQUIERDA: “El AGUA ESTÁ CALIENTE”
MANO DERECHA: “EL AGUA ESTÁ FRÍA”
→ NUESTRO CUERPO NO ES UN BUEN INSTRUMENTO
PARA MEDIR TEMPERATURA
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CONTACTO TÉRMICO: hay intercambio de energía entre dos
sistemas debido a que tienen distinta
temperatura
EQUILIBRIO TÉRMICO: dos sistemas en contacto térmico tienen
CERO intercambio de energía
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LEY CERO DE LA
TERMODINÁMICA
C
A en equilibrio térmico con C
C
B en equilibrio térmico con C
A en equilibrio térmico con B
Existe el TERMÓMETRO
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TERMÓMETRO
Se basa en una propiedad física que podemos medir






Volumen de un líquido
Dimensiones de un sólido
Presión de un gas a volumen constante
Volumen de un gas a presión constante
Resistencia eléctrica de un conductor
Color de un objeto
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Escala Celsius
AGUA CON HIELO →
0 ºC
AGUA HIRVIENDO →
100 ºC
Alcohol hasta 50 ºC
Mercurio hasta entre -39ºC y 85ºC
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Escala Fahrenheit
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AGUA CON HIELO →
32 ºF
AGUA HIRVIENDO →
212 ºF
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Escala Absoluta de
Temperatura (K)
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Gas Ideal Monoatómico
La energía interna viene solo de la
traslación y depende solo de T
A volumen constante
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Algunas Temperaturas
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EXPANSIÓN TÉRMICA
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EXPANSIÓN TÉRMICA
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Modelo de sólido
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En una sola pieza, el agujero
se agranda
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Expansión Térmica
 Expansión Lineal
 Expansión Volumen (sólidos y liquidos)
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Algunos Materiales
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Expansión Isotrópica
 Área
 Volumen
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γ = 2α
β = 3α
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Caso Volumen
Volumen inicial de una caja de material
Si
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Nos quedamos con el término lineal
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Ejemplo
Cierto telescopio forma una imagen de parte de un
cúmulo de estrellas en un chip detector de silicio
cuadrado (charge-coupled detector CCD), de 2 cm por
lado. Un campo de estrellas se enfoca en el chip CCD
cuando se energizó primero y su temperatura es de
20 ºC. El campo de estrellas contiene 5342 estrellas
uniformemente dispersas. Para hacer más sensible el
detector, se enfría a -100 ºC ¿Cuántas estrellas caben
en el chip? R: 5336.
Nota. Considere que el coeficiente de expansión superficial
es 2α y para el silicio α=4.68x10-6 ºC-1.
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Ejemplo
Las secciones de concreto de
cierta supercarretera están
diseñadas para tener una longitud
de 25 m. Las secciones son
vaciadas y curadas a 10 ºC.
Calcule la separación mínima que
debe dejar el ingeniero entre las
secciones para eliminar el pandeo
si el concreto puede alcanzar una
temperatura de 50 ºC. R: 1.2 cm
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