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UNIDAD 3 FISICA GENERAL
- TEMPERATURA
- La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede
ser medida con un termómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la
energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica.
Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida
como «energía cinética», que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema,
sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la
energía cinética de un sistema, se observa que éste se encuentra más «caliente»; es decir, que su
temperatura es mayor.
- La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una
multitud de escalas que dan lugar a unidades de medición de la temperatura. En el Sistema
Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin (K), y la escala correspondiente es
la escala Kelvin o escala absoluta, que asocia el valor «cero kelvin» (0 K) al «cero absoluto», y se
gradúa con un tamaño de grado igual al del grado Celsius. Sin embargo, fuera del ámbito científico el
uso de otras escalas de temperatura es común. La escala más extendida es la escala Celsius, llamada
«centígrada»; y, en mucha menor medida, y prácticamente solo en los Estados Unidos, la escala
Fahrenheit. También se usa a veces la escala Rankine (°R) que establece su punto de referencia en el
mismo punto de la escala Kelvin, el cero absoluto, pero con un tamaño de grado igual al de la
Fahrenheit, y es usada únicamente en Estados Unidos, y solo en algunos campos de la ingeniería.
- FLUIDOS
- un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas sólo hay una fuerza
de atracción débil. La propiedad definitoria es que los fluidos pueden cambiar de forma sin que
aparezcan en su seno fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual
constituye la principal diferencia con un sólido deformable, donde sí hay fuerzas restitutivas). Un
fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre si por fuerzas cohesivas débiles y
las paredes de un recipiente; el término engloba a los líquidos y los gases. En el cambio de forma de
un fluido la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues
justamente fluyen. Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio
volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma propias. Las moléculas
no cohesionadas se deslizan en los líquidos, y se mueven con libertad en los gases. Los fluidos están
conformados por los
- Si bien las moléculas que forman los fluidos pueden cambiar su posición relativa y son elementos
discretos y separables unos de otros. La manera de estudiarlos y predecir su comportamiento la
mayor parte de situaciones es tratarlos como un medio continuo. De esta forma, las variables de
estado del material, tales como la presión, la densidad y la velocidad podrán ser consideradas como
funciones continuas del espacio y del tiempo, conduciendo naturalmente a la descripción de los
fluidos como un conjunto de campos vectoriales y escalares, que coevolucionan a medida que una
masa de fluido se deplaza como un todo o cambia de forma. Las ecuaciones de movimiento que
describen el comportamiento macroscópico de un fluidos bajo diversas condiciones exteriores son
ecuaciones diferenciales que involucran las derivadas de diferentes magnitudes (escalares o
vectoriales) respecto a las coordenadas. La ecuación que relaciona las fuerzas sobre un fluido con el
llamado tensor tensión que representa las
- HIDROSTATICA E HIDRODINAMICA
- La Hidrostática es la parte de la física que estudia los fluidos líquidos en reposo. Entendemos por
fluido cualquier sustancia con capacidad para fluir, como es el caso de los líquidos y los gases. Éstos
se caracterizan por carecer de forma propia y por lo tanto, adoptar la del recipiente que los contiene.
Por otra parte, los líquidos (difícilmente compresibles) poseen volumen propio mientras que los
gases (compresibles), ocupan la totalidad del volumen del recipiente que los contiene. 2.- FUERZA Y
PRESIÓN En la primera unidad vimos el concepto de fuerza, una magnitud vectorial que representa
la acción sobre un cuerpo. La presión es una magnitud escalar, y se define como la fuerza que actúa
sobre un cuerpo por unidad de área. Así por ejemplo, la presión atmosférica es la fuerza que ejerce
el aire que nos rodea sobre la superficie terrestre. P = F / S La presión que ejerce un fluido sobre las
paredes del recipiente que lo contiene es siempre perpen
- PRESIÓN SOBRE PAREDES Y FONDO EN RECIPIENTES Las presiones ejercidas por un líquido sobre las
paredes y el fondo del recipiente que lo contiene, son siempre perpendiculares a la superficie. Esto lo
vamos a comprobar en el primer trabajo práctico. En la figura que sigue, la presión en el fondo del
recipiente (Pb) es la suma entre la presión ejercida sobre la superficie del líquido (presión
atmosférica) y el producto del peso específico por la altura de éste
- CALOR
- se define como la transferencia de energía térmica que se da entre diferentes cuerpos o diferentes
zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas, sin embargo en
termodinámica generalmente el término calor significa simplemente transferencia de energía. Este
flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor
temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio
térmico (ejemplo: una bebida fría dejada en una habitación se entibia). La energía calórica o térmica
puede ser transferida por diferentes mecanismos de transferencia, estos son la radiación, la
conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran
presentes en mayor o menor grado. Cabe resaltar que los cuerpos no tienen calor, sino energía
térmica. La energía existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es el
proceso mediante el cual la energía se puede transferir
- El calor específico es la energía necesaria para elevar 1 °C la temperatura de un gramo de materia. El
concepto de capacidad calorífica es análogo al anterior pero para una masa de un mol de sustancia
(en este caso es necesario conocer la estructura química de la misma). El calor específico es un
parámetro que depende del material y relaciona el calor que se proporciona a una masa
determinada de una sustancia con el incremento de temperatura: Q = m \int_{T_{\mathrm
i}}^{T_{\mathrm f}} c \, \mathrm dT donde: Q es el calor aportado al sistema. m es la masa del
sistema. c es el calor específico del sistema. T_{\mathrm i} y T_{\mathrm f} son las temperaturas
inicial y final del sistema respectivamente. \mathrm dT es el diferencial de temperatura. Las
unidades más habituales de calor específico son J / (kg · K) y cal / (g · °C). El calor específico de un
material depende de su temperatura; no obstante, en muchos procesos termodinámicos su
variación es tan pequeña que puede considerarse