Las ideas clave del bloque
Calor y temperatura
El calor fluye del cuerpo caliente al frío. Para cambiar la temperatura, ; para cambiar de estado, , sin que cambie la temperatura.Teoría cinética
La presión es el efecto de los choques de las partículas contra las paredes y la temperatura mide su energía cinética media:Primer principio
La energía se conserva: el calor que recibe un gas se reparte entre el trabajo que hace y el aumento de su energía interna.Segundo principio
Ninguna máquina térmica entre dos focos supera el rendimiento de Carnot, . En un sistema aislado la entropía nunca disminuye: por eso los gases se mezclan solos y nunca se separan.Orden recomendado
1
Calorimetría
Mezcla agua, hielo, vapor o metales en un calorímetro y mira la temperatura de equilibrio.
2
Teoría cinética
Cientos de partículas chocando en un recipiente con émbolo: mide la presión y compárala con pV = NkT.
3
Ciclos termodinámicos
Otto, Diesel, Brayton, Carnot y Stirling en diagramas p-V y T-S con el calor y el trabajo de cada tramo.
4
Motor de cuatro tiempos
Un motor de gasolina en 3D, de un cilindro o V8, con el ciclo Otto dibujándose en el diagrama p-V.
5
Difusión de gases
Quita la pared entre dos gases y mira cómo se mezclan, por qué el ligero se difunde antes y cómo crece la entropía.
Temas de este bloque
Calorimetría
Calorimetría explicada: Q = m·c·ΔT, calor latente, cambios de estado, temperatura de equilibrio en un calorímetro y cómo resolver problemas con hielo, con ejemplos resueltos.
Teoría cinética
Teoría cinética de los gases: la presión como choques, la temperatura como energía cinética, pV = NkT, leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac y distribución de velocidades de Maxwell-Boltzmann.
Ciclos termodinámicos
Ciclos termodinámicos en diagramas p-V y T-S: procesos adiabáticos, isotermos, isócoros e isóbaros, primer principio en cada tramo, rendimiento de cada ciclo y límite de Carnot.
Motor de cuatro tiempos
Cómo funciona un motor de gasolina de cuatro tiempos: pistón, biela, cigüeñal y válvulas, ciclo Otto en el diagrama p-V, cilindrada, relación de compresión, rendimiento y orden de encendido.
Difusión de gases
Por qué dos gases se mezclan solos y nunca se separan: difusión, ley de Graham, velocidad de las moléculas según su masa, irreversibilidad y entropía de mezcla, con ejemplos.
Simuladores de termodinámica en Simulab
Calorimetría
Mezcla agua, hielo, vapor o metales en un calorímetro y mira la temperatura de equilibrio.
Teoría cinética
Cientos de partículas chocando en un recipiente con émbolo: mide la presión y compárala con pV = NkT.
Ciclos termodinámicos
Otto, Diesel, Brayton, Carnot y Stirling en diagramas p-V y T-S con el calor y el trabajo de cada tramo.
Motor de cuatro tiempos
Un motor de gasolina en 3D, de un cilindro o V8, con el ciclo Otto dibujándose en el diagrama p-V.
Difusión de gases
Quita la pared entre dos gases y mira cómo se mezclan, por qué el ligero se difunde antes y cómo crece la entropía.