Termodinámica: calor, trabajo y las leyes de los gases
Respuesta corta
La física térmica es el estudio del calor, el trabajo y las propiedades de los gases. Para resolver estos problemas, es crucial dominar las convenciones de signos de la primera ley de la termodinámica y aplicar correctamente ecuaciones como la ley de los gases ideales o Q = mcΔT.
La termodinámica penaliza las convenciones de signos descuidadas. Una vez que fijas la convención, la primera ley se vuelve rutinaria.
Qué incluye
- Temperatura, calor y energía interna
- Calor específico y latente
- La ley de los gases ideales
- Primera ley de la termodinámica
- Máquinas térmicas y eficiencia
Ejemplo resuelto
Problema
¿Cuánto calor eleva 0.5 kg de agua en 20 °C? (c = 4180 J/kg·K)
- 1Elige la ecuaciónNo hay cambio de fase, así que Q = mcΔT.
- 2SustituyeQ = 0.5 × 4180 × 20.
Respuesta: 41 800 J (41.8 kJ)
Errores que cuestan puntos
- Usar Q = mcΔT durante un cambio de fase en lugar de Q = mL.
- Mezclar Celsius y Kelvin en cálculos de leyes de gases.
- Confundir el signo del trabajo realizado sobre el gas versus por el gas.
Preguntas de los estudiantes
¿Cuándo debo usar Kelvin?
Siempre en las leyes de los gases y la eficiencia; las diferencias de temperatura pueden permanecer en Celsius porque el intervalo es idéntico.
Descubre qué temas te están costando puntos
Haz el diagnóstico gratuito de 5 minutos y obtén un orden de estudio basado en tus propias respuestas. Sin tarjeta.
Encontrar mis puntos débiles — gratis