TERMODINÁMICA-Cuestionarios y Guía de estudio


 
TP - DEFINICIONES Y PRINCIPIO CERO – TEMPERATURA Y ESTRUCTURA DE LA MATERIA.

RUBISTEIN-TIGNANELLI- “Física I” (2005) Cap 4, Cap 6. pag 35 *NOTA: En biblioteca Código 327

1-     ¿Qué estudia la termodinámica?
2-     ¿A qué se denomina principio cero y cuál es su enunciado?
3-      ¿Cuáles son las principales leyes y principios de la termodinámica?
4-     ¿En qué principio de la termodinámica se fundamenta la medición de temperatura con un termómetro? Explicar.
5-     ¿Qué tipo de energía provocan las moléculas en movimiento? Detalles.
6-     ¿Qué implica la mayor temperatura de un gas en el movimiento cinético? ¿Qué efecto se produce?
7-     La temperatura de un cuerpo ¿depende de su masa? ¿por qué? Explicar
8-     ¿Qué sucede con las moléculas en los cuerpos de mayor temperatura?

TP- CAMBIOS DE ESTADO.

RUBISTEIN-TIGNANELLI- “Física I” (2005) Cap 4, Cap 6. *NOTA: En biblioteca Código 327. Pag. 56-67

1-     En los sólidos, ¿Qué tipo de fuerzas mantienen las moléculas entre sí? Explicar.
2-     ¿Qué relación hay entre la velocidad de las moléculas y la temperatura?
3-     ¿A qué temperaturas se producen los cambios de estado en una sustancia?
4-     ¿A qué se denomina “sistema material”?
5-     ¿Qué es el “calor latente”? ¿Cómo se expresa?
6-     ¿de qué depende la rapidez de la evaporación? Ejemplos.
Realice un cuadro a modo de síntesis enumerando los factores.
7-     ¿Qué características especiales tiene el gas freon 12, utilizado en heladeras?
8-     Realice un esquema de funcionamiento de una heladera.
9-     Explique los principales puntos del proceso de refrigeración.

RUBISTEIN-TIGNANELLI- “Física I” (2005) Cap 4, Cap 6. *NOTA: En biblioteca Código 327. Pag. 82 a 84

1-     ¿Qué máquina es la eolopila? Explique.
2-     ¿Qué estudia la termodinámica y qué expresan el primero y segundo principio?
3-     ¿Cómo se define un sistema? ¿Cómo se caracteriza el estado de un sistema?
4-     ¿Qué es un sistema abierto y uno cerrado? Explique.
5-     ¿Qué es la energía interna de un sistema?
Explique las dos maneras distintas en que puede expresarse.

La Termodinámica de Carnot a Clausius.  (Consultar texto en Internet)


Sobre la lectura de PEREZ CRUZ Justo R. “La termodinámica de Carnot a Clausius” Conferencia, España 2007 * Se adjunta texto

Lectura de pag. 1 a 4 - Capítulo 1 y 2

LAS PRIMERAS MÁQUINAS Y LAS OBSERVACIONES DE WATT

 

1-     Primera máquina de uso industrial (descripción)

2-     Máquina a pistón (Newcomen) ¿Qué podía hacer esta máquina?

3-     ¿Qué advirtió Watt investigando el vapor?

4-     ¿A qué conclusiones llegó Watt y cómo plantea mejorar la eficiencia de la máquina?

5-     ¿Cuáles fueron las innovaciones planteadas por Watt y a qué conducen?

 Lectura de pag. 5 a 9 Capítulos 3, 4 y 5

CALOR, EFECTO MECÁNICO Y RENDIMIENTO

 1-Conclusiones de Carnot sobre el calórico. Sintetizar

2-Producción de efecto mecánico.

3- Observaciones sobre los descubrimientos de Watt y el rendimiento. Condensador.

4- Emile Clapeyron. ¿Qué suma a las investigaciones? Resumen.

5-Temperatura absoluta. Fahrenheit. Resumen

 Lectura de Pag. 10 a 13. (Joule) Capítulo 6

EQUIVALENTE MECÁNICO DEL CALOR

 

1-     Preguntas sobre la potencia motriz que se hace Joule. Hipótesis.

2-     Proceso de medición de la potencia motriz.

3-     Conclusiones erróneas de Joule (Sobre el cinc y el carbón)

4-     Mediciones realizadas con agua, gases y electricidad. Mencionar todos los ensayos y experiencias realizadas.

5-     Enunciado de la Ley de Joule. ¿Cuál es el descubrimiento? Interpretación.

6-     Relación universal (Equivalente mecánico del calor) ¿Cómo lo comprobó experimentalmente?

7-     ¿Qué es lo que se dice sobre el orden del universo?

8-     Fin de la teoría del calórico. ¿Cómo lo explica?

 Lectura de pag. 14 a 20 (Thomson-Clausius) Capítulos 7 y 8

DIFERENCIA DE CLAUSIUS

 

1-     Preguntas de Thomson. Objetivo central de la investigación

2-     Referencia a la contradicción entre Carnot y Joule (sobre el equivalente mecánico del calor) ¿Qué es lo que nota Thomson?

3-     ¿Cuál es la diferencia que descubre Clausius? Observaciones sobre la relación entre calor y trabajo.

4-     Distinción entre trabajo interno y externo ¿Cómo es que llega a esas conclusiones?

5-     ¿Qué descubre Clausius y cómo llega a esas conclusiones?

6-     Observaciones de Thomson sobre el comportamiento del calor.

7-     Teoremas planteados por Clausius. ¿Qué significan?

8-     Entropía y máximas fundamentales planteadas por Clausius.

 

  • Efectuar una línea cronológica que contenga los principales descubrimientos en termodinámica de Watt, Carnot, Joule y Clausius. Mencionar las ideas centrales y relacionarlas. Teoría del calórico. Organización de exposiciones grupales.

 

  • 1- Primeras máquinas. Observaciones de Watt y mejoras propuestas.
  • 2- Conclusiones de Carnot sobre el calórico. Producción de efecto mecánico.
  • 3- Mediciones e investigaciones  de Joule. ¿Qué es lo que descubre?
  • 4- Cuestionamientos de Thomson y Clausius sobre el intercambio de energía y trabajo

 

OTRAS EXPERIENCIAS DE INVESTIGACIÓN:

                                                     

Averiguar experiencias sobre móviles perpetuos. ¿Qué tipo de ensayos se realizan? ¿Qué tipos de móviles existen y cómo se clasifican? / Investigar sobre el funcionamiento de un microondas / Entalpía: Reacciones exotérmicas / Energía libre de Helmhotz y Gibbs / Energía Microscópica

 
TP – GASES Y TRANSFORMACIONES.

RUBISTEIN-TIGNANELLI- “Física I” (2005) Cap 4, Cap 6. *NOTA: En biblioteca Código 327. Pag. 85 a 89

1-     ¿Qué permite estudiar la teoría cinética de los gases? ¿Cómo se fundamenta y cuál es su enunciado?
2-     ¿Qué es lo que define el primer principio de la termodinámica?
3-     Enumere los ejemplos de transformaciones: a) volumen constante; b) temperatura constante; c) adiabática y d) cíclica. Realice un cuadro de síntesis de conceptos.
4-     ¿Qué es un gas ideal?
5-     ¿Qué características particulares tienen las transformaciones cíclicas? ¿Cómo se define?
6-     En una transformación a volumen constante, ¿qué debe suceder para que un sistema gaseoso entregue trabajo al medio exterior?

TP – CAMBIOS EN LOS SISTEMAS

TP - ESTADO DEL SISTEMA Y EQUILIBRIO

TP - ENTROPIA

TP - TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

TP - CUESTIONARIO SOBRE MÁQUINAS TERMICAS

TP - PROCESOS Y CAMBIOS DE UN SISTEMA (REVISION DE CONCEPTOS)

ARROSTEGUI R. y otros- “Física I” (2005) Cap 8. *NOTA: En biblioteca Código 339. Pag. 171 – 178

1-¿Qué distinción se hace sobre los procesos naturales?
2- ¿Qué distinción se hace sobre los sistemas? Explicar.
3-¿Cuál es el sistema cerrado más simple?
4-¿Cómo se define el trabajo en términos moleculares?
5-¿Con qué variables se define el estado termodinámico de un gas?
6-¿De cuánto es el cambio de energía interna en un sistema aislado?
7-¿Qué son los “móviles perpetuos” y cómo funcionan?
8-¿Qué demostró Joule experimentalmente sobre la energía interna de los gases?
9-¿Qué se dice sobre los cambios espontáneos?
10-¿Cómo puede modificarse la energía interna de un gas?

MÓVILES Y MÁQUINAS TÉRMICAS.

ARROSTEGUI R. y otros- “Física I” (2005) Pag. 179 – 183

1-¿Qué son los llamados móviles perpetuos? ¿Existen?
2-¿Qué relación hay entre los cambios espontáneos de un sistema y la distribución de la energía?
3-¿Cómo se define la eficiencia de las máquinas térmicas?
4-¿Es posible obtener tanto trabajo, como calor entregado a un sistema? ¿Por qué?
5-¿De qué signo es el cambio de entropía total en todo proceso espontáneo?
6-¿Los procesos reversibles, ¿crean entropía? Explicar
7-¿Qué definición se hace de estado macroscópico?
8-¿Cómo interpreta Boltzman la entropía? ¿Qué significa esto?
9-¿A qué se denomina “desigualdad de Clausius”? Explicar.
10-¿Quiénes crearon los motores de combustión interna y cómo lo lograron?
11-¿Qué esquema teórico desarrolló Carnot N.? Explicar

TP  AIRE ACONDICIONADO. DEFINICIONES.

TRABAJO PRÁCTICO- PROPAGACIÓN DEL CALOR

1-         Defina el concepto de “propagación del calor” y realice un esquema.
2-         Explique el balance térmico del cuerpo humano.
3-         ¿De qué formas se produce la expulsión de calor del cuerpo humano?
4-         Describa las definiciones de los distintos tipos de humedad y el término de “porcentaje de humedad relativa”.
5-         ¿Qué es el punto de rocío?
6-         ¿A qué se denomina “Zona de confort”?
7-         ¿Qué es el proceso de humidificación/deshumidificación?
8-         ¿Por qué es necesaria la renovación del aire y la ventilación en un ambiente?

* Libro “Aire acondicionado” (E. Carnicer Royos-Ed. Paraninfo, 2001) páginas 35 a 56

TRABAJO PRÁCTICO - COMPONENTES DEL EQUIPO.

1-¿Cuáles son los componentes básicos de una instalación de aire acondicionado?
2 -Realice un esquema de los componentes. Describa cual es la función principal de cada uno de ellos.
3- ¿Qué tipo de compresores existen? Explique las características de los distintos tipos.
4-         ¿Qué funciones cumplen el EVAPORADOR y el CONDENSADOR? ¿Por qué son centrales en el proceso de refrigeración?
5-         ¿Qué es la válvula de expansión? ¿Qué función cumple en el equipo?
6-         ¿A qué se denomina “bomba de calor”? Explicar funcionamiento.

* Libro “Aire acondicionado” (E. Carnicer Royos-Ed. Paraninfo, 2001) páginas 58 a 65

TRABAJO PRÁCTICO - TIPOS DE EQUIPOS

1-¿Qué tipos de aire acondicionado existen, cómo se clasifican? Describa las principales diferencias de los distintos tipos de AA.
2-¿Cuáles son los fluidos refrigerantes más utilizados?
3-¿Qué precauciones deben tomarse en la utilización y manipulación de los refrigerantes? (Ver cartilla de seguridad o buscar información adicional).
4-¿Qué cuestiones deben tenerse en cuenta para la elección de un AA apropiado?
5- ¿Qué son las cargas térmicas? ¿A qué se denomina carga total?
6-¿Cuáles son los agentes que dan origen a las cargas térmicas?
7-         Efectuar resumen de los distintos tipos de AA: a) Ventana, b) compactos, c) sistemas partidos, d) centralizados

* Libro “Aire acondicionado” (E. Carnicer Royos-Ed. Paraninfo, 2001) páginas 65 a 95

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