Física: transformación de la energía entre las formas mecánicas y térmicas
Video: Tipos de energia
Termodinámica es el estudio de cómo la energía térmica (energía térmica) y la energía mecánica están relacionados. Es un tema importante en la física, así como en la ingeniería. Los ingenieros deben emplear los principios termodinámicos cuando el calor está involucrado. Esto incluye el diseño de refrigeradores, aparatos de aire acondicionado, automóviles, motores a reacción, e incluso computadoras.
Video: ENERGÍA MECÁNICA
Una de las ideas más importantes dentro de este tema es la primera ley de la termodinámica, que es una reafirmación de la ley de conservación de la energía, con énfasis en la idea de que la energía mecánica y energía térmica pueden, de hecho, ser transformados en uno al otro. Se establece que el cambio en la energía de un gas es igual a la cantidad se calienta el gas más la cantidad de trabajo que se realiza en ese gas.
Eso es un bocado, por lo que la primera ley de la termodinámica se suele expresar como una ecuación:
Video: Física: Energía Mecánica, térmica y Eléctrica
ΔT = Q + W
En esta ecuación, ΔT es el cambio de energía interna del gas (no incluyendo, por ejemplo, la energía debido al movimiento de la caja que contiene el gas) y para una gas ideal es proporcional al cambio en la temperatura del gas. Q es la cantidad se calienta el gas, y W es la cantidad de trabajo realizado sobre el gas. Si el gas se calienta su entorno (en lugar de los alrededores calentamiento del gas), entonces Q es negativo. Del mismo modo, si el gas funciona en su entorno, a continuación, W es negativo.
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He aquí un ejemplo conceptual: Imagínese un globo lleno de helio. ¿Qué ocurre con la temperatura del globo si se aprieta? Cuando se aprieta un globo, se aplican fuerzas a la superficie de ese globo a través de una distancia. En otras palabras, usted trabaja en el globo. A partir de la primera ley de la termodinámica, esto significa que se aumenta la energía interna, y por lo tanto la temperatura, dentro del globo. La temperatura del globo después disminuye de nuevo cuando el globo se calienta su entorno (resultado de la segundo ley de la termodinámica).
Este ejemplo puede parecer trivial, pero si usted lo entiende, usted está bien en su camino a la comprensión de la primera ley de la termodinámica, así como la termodinámica en general. Además, este ejemplo es similar a lo que se encuentra en la tecnología cotidiana. Ambos refrigeradores y aparatos de aire acondicionado contienen compresores que actúan tanto como el globo descrito.