miércoles, 13 de junio de 2018

"Distribución de Maxwell-Boltzmann"



  • No todas las moléculas de aire que nos rodean viajan a la misma velocidad, incluso si todo el aire se encontrara a la misma temperatura. Algunas de las moléculas se estarán moviendo muy rápido, algunas muy lento y otras apenas se moverán. Debido a esto, no tienen sentido preguntas como "¿Cuál es la velocidad de una molécula de aire en un gas?", ya que, dentro de una gama enorme, podría tener cualquier velocidad.

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  • Así que en vez de preguntarnos por una molécula particular en un gas, nos hacemos preguntas como "¿Cuál es la distribución de velocidades en un gas a una temperatura dada?". Ah pues su resultado es referido como la distribución de Maxwell-Boltzmann, porque muestra cómo están distribuidas las velocidades de las moléculas en un gas ideal. La distribución de Maxwell-Boltzmann se representa a menudo con la siguiente gráfica.

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  • El eje vertical de la gráfica de Maxwell-Boltzmann puede pensarse como el número de moléculas por unidad de velocidad. Así que, si la gráfica es alta en una región dada, significa que hay más moléculas del gas moviéndose a esas velocidades. 



{\Large{\text{Maxwell-Boltzmann}}}{\Large{\text{distribución}}}\text{velocidad }v\# \text{ de moléculas}

"Calor Específico, Latente de Fusión & De Vaporización"


CALOR ESPECÍFICO

El calor específico es una magnitud física que se define

como la cantidad de calor que hay que suministrar

a la unidad de masa de una sustancia o sistema 

termodinámico para elevar su temperatura en una 
unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la

 letra "C".


El calor específico medio (C) correspondiente a un cierto intervalo de temperaturas \Delta T\, se define en la forma:             

\hat c = \frac{Q}{m \,\Delta T}
CALOR LATENTE

El calor de cambio de estado es la energía requerida por una sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se libera la misma cantidad de energía.

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Los cambios de estado se caracterizan por lo siguiente:
-No cambian la naturaleza de la sustancia.
-Se producen a temperatura constante para cada presión.
-La sustancia absorbe o cede calor. El calor invertido en el proceso para la unidad de masa recibe el nombre de calor latente de cambio de estado.
-El valor de la temperatura a la que se producen y el valor del calor latente correspondiente son característicos de cada cambio de estado y de la naturaleza de la sustancia.


https://www.youtube.com/watch?v=L3UMm6uCETo

"La Conducción De Calor ,la Convección & la Radiación"

Existen tres formas de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. En nuestro día a día presenciamos estas tres diferentes formas de transmisión de calor, ya que hacemos uso de ellas al calentar la casa, cocinar lo alimentos, tomar el sol…

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Conocer con exactitud la diferencia entre las tres es importante tanto para comprender correctamente el funcionamiento de los sistemas de calefacción como el de algunas energías renovables.

1. Conducción

El calor por conducción se produce cuando dos objetos a diferentes temperaturas entran en contacto. El calor fluirá a través del objeto de mayor temperatura hacia el de menor buscando alcanzar el equilibrio térmico (ambos objetos a la misma temperatura).
Un ejemplo lo tenemos a la hora de cocinar. Cuando estamos cocinando en una sartén, si se nos ocurre dejar un cubierto metálico apoyado en el borde, al cogerlo notaremos que se ha calentado (incluso puede que nos quememos). El calor se ha transferido de la sartén al cubierto por conducción.
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2. Convección

La transmisión de calor por convección tiene lugar en líquidos y gases. Ésta se produce cuando las partes más calientes de un fluido ascienden hacia las zonas más frías, generando de esta manera una circulación continua del fluido (corriente convectiva) y transmitiendo así el calor hacía las zonas frías.
Los líquidos y gases, al aumentar de temperatura disminuyen de densidad, provocando la ascensión. El hueco dejado por el fluido caliente lo ocupa el fluido más frío (de mayor densidad.
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3. Radiación

La transferencia de calor por radiación no necesita el contacto de la fuente de calor con el objeto que se desea calentar. A diferencia de la conducción y convección, no precisa de materia para calentar.
El calor es emitido por un cuerpo debido a su temperatura. Para este caso podemos tomar como ejemplo el sol. El calor que nos llega del sol viaja por el espacio vacío y calienta la superficie de la Tierra.
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"La Conducción del Calor"

La Conducción


La conducción de calor o transferencia de energía en forma de calor por conducción es un proceso de transmisión de calor basado en el contacto directo entre los cuerpos, sin intercambio de materia, por el que el calor fluye desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura que está en contacto con el primero.​ La propiedad física de los materiales que determina su capacidad para conducir el calor es la conductividad térmica.​ La propiedad inversa de la conductividad térmica es la resistividad térmica que es la  capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor.



La transmisión de calor por conducción, entre dos cuerpos o entre diferentes partes de un cuerpo, es el intercambio de energía interna, que es una combinación de la energía cinética y energía potencial de sus partículas microscópicas: moléculas,átomos y electrones . La conductividad térmica de la materia depende de su estructura microscópica: en un fluido se debe principalmente a colisiones aleatorias de las moléculas; en un sólido depende del intercambio de electrones libres (principalmente en metales) o de los modos de vibración de sus partículas microscópicas (dominante en los materiales no metálicos).


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"Procesos De Transferencia De Calor"

El calor se transfiere por medio de alguno de los siguientes procesos:
Conducción: transmisión de calor por contacto sin transferencia de materia.
Convección: transmisión de calor por la transferencia de la propia materia portadora del calor.
Radiación: transmisión de energía por medio de la emisión de ondas electromagnéticas o fotones.
La transferencia de energía térmica o calor entre dos cuerpos diferentes por conducción o convección requiere el contacto directo de las moléculas de diferentes cuerpos, y se diferencian en que en la primera no hay movimiento macroscópico de materia mientras que en la segunda sí lo hay. Para la materia ordinaria la conducción y la convección son los mecanismos principales en la "materia fría", ya que la transferencia de energía térmica por radiación sólo representa una parte minúscula de la energía transferida. La transferencia de energía por radiación aumenta con la cuarta potencia de la temperatura .siendo sólo una parte importante a partir de temperaturas superiores a varios miles de kelvin.

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"Conductividad De Los Materiales"

En numerosas ocasiones habrás oído hablar de la conductividad térmica. La conductividad térmica es algo que nos encontramos en nuestro día a día y en la mayoría de las ocasiones, prácticamente no somos conscientes de este fenómeno. ¿Por qué cuando tenemos frío y alguien nos abraza, aumenta nuestra temperatura corporal?¿Como pasa el calor de la vitrocerámica a la olla y de la olla al agua? Todo eso y muchas otras cosas de nuestro día a día tienen una explicación: la conductividad térmica.


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La conductividad térmica es una propiedad física que tienen los materiales y que les permite transferir la energía cinética de sus moléculas a otras adyacentes, o lo que es lo mismo, la capacidad que tienen para transferir el calor. Se trata de una magnitud intensiva. Una magnitud intensiva es aquella que no depende de la cantidad de moléculas que tiene un cuerpo o sistema. Su magnitud inversa es la resistencia térmica, que se define como la capacidad que tienen los materiales de bloquear la transferencia de calor.

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El movimiento de las moléculas de un objeto aumenta cuanta mayor sea la temperatura de ese objeto. Si colocamos un cuchara muy caliente dentro de un cubo metálico  de helado muy frío, en un principio las moléculas de la cuchara se moverán a gran velocidad y chocarán constantemente con las moléculas adyacentes, es decir, las moléculas del helado que se estarán moviendo a muy baja velocidad.
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