¿Cuáles son los procesos termodinámicos? Adiabático, isobárico, isocórico, isotérmico
Summary
TLDREl script del video de Oscar Reyes explora la ley de conservación de la energía y su transformación en diferentes tipos, enfocándose en la termodinámica. Se explica que el calor, como forma de energía, se transfiere de objetos calientes a fríos y puede convertirse en trabajo mecánico. Se presentan conceptos como procesos termodinámicos, incluyendo los términos adiabático, isobárico, isovolumétrico e isotérmico, y se dan ejemplos prácticos de su aplicación en la vida cotidiana. El video busca educar sobre cómo la energía se transforma y se mantiene constante, manteniendo la atención del espectador con ejemplos relatable y una presentación clara.
Takeaways
- 🔄 La ley de conservación de la energía indica que la energía no se destruye, sino que se transforma de un tipo a otro.
- 🌡️ El calor es una forma de energía que se transfiere de un objeto a otro, generalmente de alta a baja temperatura.
- 🔧 La termodinámica es la ciencia que estudia la transformación de calor en trabajo, como en los primeros motores de vapor.
- 🔥 Un proceso adiabático es un proceso termodinamico en el que no hay intercambio de calor entre el sistema y su entorno.
- 🧊 Por ejemplo, un termo que contiene agua caliente y hielos es un sistema adiabático, ya que el calor se transfiere solo dentro del sistema.
- 🔄 La fórmula para un cambio en un proceso adiabático es: cambio en trabajo = -cambio en energía interna.
- 🌡️ Un proceso isobarico mantiene la presión constante mientras otras variables como temperatura y volumen pueden cambiar.
- 💧 Calentar agua en una cocina con presión atmosférica constante es un ejemplo de proceso isobarico.
- 📏 Un proceso isovolumétrico es uno donde el volumen permanece constante, a pesar de los cambios en temperatura y presión.
- 🍲 Calentar alimentos en una olla expresa es un ejemplo de proceso isovolumétrico, donde el volumen no cambia.
- 🔥 Un proceso isotérmico mantiene una temperatura constante, aunque el volumen puede variar, como en el horneado de un pastel.
- 📐 La fórmula para un proceso isotérmico es: cambio en trabajo = cambio en energía calorífica o calor.
Q & A
¿Qué dice la ley de conservación de la energía?
-La ley de conservación de la energía indica que la energía no se destruye ni se crea, sino que se transforma de un tipo a otro.
¿Qué es la termodinámica?
-La termodinámica es la ciencia que estudia la transformación de energía, particularmente cómo el calor puede convertirse en trabajo mecánico.
¿Cómo se define un proceso adiabático en termodinámica?
-Un proceso adiabático es uno en el que no hay intercambio de calor entre el sistema y su entorno. El calor no sale ni entra del sistema.
¿Cómo se representa matemáticamente un proceso adiabático?
-Un proceso adiabático se representa como: cambio en trabajo = -cambio en energía interna.
¿Qué es un proceso isobárico?
-Un proceso isobárico es un proceso termodinámico en el que la presión se mantiene constante, aunque otras variables como la temperatura o el volumen pueden cambiar.
¿Cómo se calcula el trabajo en un proceso isobárico?
-El trabajo en un proceso isobárico se calcula como la presión por el cambio de volumen (trabajo = presión × (volumen final - volumen inicial)).
¿Qué características tiene un proceso iso volumétrico?
-Un proceso iso volumétrico es uno en el que el volumen no cambia, aunque la presión y la temperatura pueden variar.
¿Cómo se relaciona el cambio en calor con el cambio en energía interna en un proceso iso volumétrico?
-En un proceso iso volumétrico, el cambio en calor es igual al cambio en energía interna del sistema.
¿Qué es un proceso isotérmico y cómo se relaciona con el trabajo?
-Un proceso isotérmico es uno en el que la temperatura del sistema permanece constante. En este proceso, toda la energía absorbida (calor) se transforma en trabajo de salida.
¿Cómo se representa matemáticamente un proceso isotérmico?
-Un proceso isotérmico se representa como: cambio en trabajo = cambio en energía calorífica o calor.
¿Por qué la energía interna de un objeto aumenta con el movimiento de sus partículas?
-La energía interna de un objeto aumenta con el movimiento de sus partículas porque el movimiento es una forma de energía cinética, y cuanto mayor sea el movimiento, mayor será la energía cinética y, por lo tanto, la energía interna.
¿Cómo se relaciona la energía con la temperatura?
-La energía, particularmente la energía térmica o calorífica, está relacionada con la temperatura, ya que un aumento en la temperatura generalmente indica un aumento en el movimiento de las partículas y, por lo tanto, una mayor energía térmica.
Outlines
🔧 Procesos Termodinámicos y Ley de Conservación de Energía
El primer párrafo introduce el concepto de termodinámica, que estudia la transformación de calor en trabajo. Se menciona la ley de conservación de energía, que indica que la energía no se destruye sino que se transforma de un tipo a otro. Se da un ejemplo práctico con un termo, explicando cómo el calor se transfere dentro del sistema cerrado del termo, lo que se conoce como proceso adiabático. Además, se describen otros procesos termodinámicos como los isocóricos (sin cambio de volumen), isobaricos (presión constante) y isotérmicos (temperatura constante), y se relaciona cada uno con situaciones de la vida cotidiana, como calentar agua o hornear un pastel.
📊 Representación Gráfica de Procesos Isobáricos y Explicación de Procesos Isotérmicos e Isovolumétricos
El segundo párrafo profundiza en la representación gráfica de los procesos isobáricos, donde la presión permanece constante y el volumen varía, lo que se visualiza en una gráfica con una línea horizontal. Se describe cómo el área bajo esta línea representa el trabajo realizado durante el proceso. Luego, se explica el proceso isovolumétrico, donde el volumen no cambia, pero la temperatura y la presión pueden hacerlo, como en el caso de cocinar en un Audi Express. Finalmente, se aborda el proceso isotérmico, donde la temperatura se mantiene constante y todo el calor absorbido se transforma en trabajo, ejemplificado con el horneado de un pastel. El video concluye con una invitación a suscribirse y se mencionan referencias para más información.
Mindmap
Keywords
💡Ley de conservación de la energía
💡Termodinámica
💡Calor
💡Proceso adiabático
💡Energía interna
💡Proceso isobarico
💡Presión
💡Proceso isovolumétrico
💡Proceso isotérmico
💡Trabajo
Highlights
La ley de conservación de la energía indica que la energía no se destruye, sino que se transforma de un tipo a otro.
El calor es un tipo de energía que se transfiere de un objeto a otro, generalmente de alta a baja temperatura.
La termodinámica es la ciencia que estudia la transformación del calor en trabajo mecánico.
Los primeros motores de vapor son un ejemplo de la aplicación de la termodinámica en la transformación del calor en movimiento.
Un proceso a diabático es uno en el que no hay intercambio de calor entre el sistema y su entorno.
El cambio en la energía interna y el trabajo en un proceso a diabático se relacionan mediante la fórmula: cambio en trabajo = -cambio en energía interna.
La energía interna de un objeto está relacionada con el movimiento de sus partículas y se mide en julios o calorías.
Un proceso isobárico se caracteriza por mantener la presión constante mientras otras variables como temperatura y volumen pueden cambiar.
El trabajo en un proceso isobárico se puede representar como la presión multiplicada por el cambio de volumen.
Un proceso isobólico es uno en el que el volumen no cambia, a pesar de que la temperatura y la presión pueden variar.
El cambio en la energía térmica absorbida en un proceso isobólico se traduce en un aumento de la energía interna del sistema.
Un proceso isotérmico mantiene una temperatura constante, aunque el volumen puede cambiar, como en el horneado de un pastel.
En un proceso isotérmico, todo el calor absorbido por el sistema se transforma en trabajo de salida.
La representación gráfica de un proceso isobárico muestra una línea horizontal, indicando que la presión no cambia.
El área sombreada en una gráfica de proceso isobárico representa el trabajo realizado, que es el producto de la presión y el cambio de volumen.
La termodinámica es fundamental en el diseño y el funcionamiento de diferentes tipos de motores y maquinaria.
El video ofrece una visión general de los conceptos básicos de la termodinámica y sus aplicaciones prácticas.
Se agradece a los espectadores por su atención y se animan a suscribirse para recibir más contenido similar.
Transcripts
sabías que al igual que existe una ley
de conservación de la materia también
existe una ley de conservación de la
energía que nos dice que la energía no
se queda ni se destruye sólo se
transforma de un tipo de energía a otro
hola soy oscar reyes y me da mucho gusto
saludarles en el vídeo del día de hoy
voy a hablar acerca de los procesos
termodinámicos recordarás de vídeos
pasados que ya hemos mencionado que el
calor es un tipo de energía y esta
energía se transfiere de un objeto a
otro esta energía la percibimos
comúnmente como un aumento en la
temperatura y la dirección de esta
transferencia siempre va a ser de los
objetos que tienen mucha temperatura a
poca temperatura
debido a que la ley de conservación de
la energía nos dice que la energía se
puede transformar en diferentes tipos de
energía puede existir el caso que la
energía calorífica o el calor se pueda
transformar en energía mecánica un
movimiento es decir transformar calor en
movimiento la ciencia que se encarga del
estudio de esta transformación se llama
termodinámica cuando hablamos de un
proceso termodinámica estamos hablando
generalmente de un proceso que
transforma calor en algún trabajo los
primeros estudios de termodinámica
dieron como resultado los primeros
motores de vapor que transformaban el
calor del carbón en movimiento de algún
medio de transporte a continuación voy a
hablar acerca de las diferentes formas
en las que se pueden clasificar un
proceso de armónicos un proceso de
abanico es un proceso termo dinámico
donde no va a existir un intercambio de
calor entre el sistema y sus alrededores
con sistema me quiero referir al
conjunto de elementos que tienen una
interacción en común
vamos a poner un ejemplo donde se lleven
a cabo estas condiciones que mencionamos
imaginemos un termo un termo que usamos
para guardar nuestro café o alguna
bebida caliente o fría supongamos que le
adicionamos agua hirviendo y al mismo
tiempo le ponemos dos hielos y lo
tapamos existe a una transferencia de
calor desde el agua hirviendo hasta los
hielos sin embargo esa transferencia de
calor va a ser nada más dentro del termo
es decir dentro del sistema idealmente
que el calor no va a salir del termo e
igualmente no va a entrar calor del
exterior hacia el termo eso vendría
siendo un proceso a diabético
el proceso a diabético lo podemos
representar con la siguiente fórmula
un cambio en el trabajo va a ser igual a
menos un cambio la energía interna
hay que recordar que todos los objetos
que están a nuestro alrededor ya sean
líquidos sólidos o gaseosos están
compuestos por partículas y estas
partículas están en constante movimiento
entre ellas
entre más movimiento más energía es
decir más energía interna
la energía interna al igual que el
trabajo podemos medirlo en jules o julio
es exactamente la misma unidad sin
embargo también podemos usar otra unidad
es decir podemos transformar los jules a
calorías
un proceso hizo baricco es un proceso de
termodinámica donde todas las variables
pueden cambiar excepto la presión es
decir la presión se mantiene constante a
qué me refiero que la presión no va a
aumentar no va a disminuir sin embargo
otras variables como la temperatura o el
volumen si pueden cambiar si pueden
aumentar o si pueden disminuir un
ejemplo de este proceso que podemos usar
en nuestra vida cotidiana y que cumple
con estas condiciones es cuando
calentamos agua en nuestra cocina si
permanecemos en nuestra cocina la
presión atmosférica es decir la presión
del aire que está encima de nosotros a
lo largo de todo el proceso siempre va a
ser la misma no va a cambiar si no nos
movemos de ese lugar sin embargo dentro
de nuestra cocina el agua si va a
aumentar su temperatura va a haber un
cambio una temperatura inicial y una
temperatura final este aumento de la
temperatura puede producir también un
cambio de volumen ya que una cantidad
del agua se puede evaporar
entonces en este proceso la presión del
aire nunca cambio sin embargo el volumen
y la temperatura si cambiaron una de las
fórmulas con la que podemos representar
un proceso isobárica es la siguiente
trabajo o cambio en el trabajo es igual
a la multiplicación de la presión por el
cambio de volumen hay que recordar que
un cambio en este caso cambios de
volumen lo representamos como el volumen
final menos volumen inicial en este caso
el trabajo lo estamos representando en
unidades de yul la presión en unidades
de pascal y finalmente el volumen en
unidades de metro cúbico un proceso hizo
baricco lo podemos representar con la
siguiente gráfica podemos ver como en el
eje de las x está representado el
volumen y en el eje de la siesta
representada la presión
podemos ver que es la presión que nunca
cambia de hecho se representa como una
línea horizontal y podemos ver también
como el volumen si cambia de un volumen
uno a un volumen dos esta área sombreada
nos va a representar el trabajo que va a
ser producto de un proceso isobárica
pasemos al siguiente proceso el proceso
histórico o más fácil de recordar como
iso volumétrico como su nombre lo indica
este es un proceso termodinámico donde
todas las variables pueden cambiar
excepto el volumen
por ejemplo que cumple con estas
condiciones es cuando estamos en la
cocina calentando o cocinando un
alimento en un audi express ya sabemos
que estas ollas se cierran casi
herméticamente y al momento de calentar
las aumenta la temperatura y también va
a aumentar la presión interna dentro de
estas ollas de hecho hasta se escucha
cómo empieza a aumentar con ese peculiar
sonido de
ok entonces tenemos un aumento de
temperatura un aumento de presión sin
embargo a lo largo de todo ese proceso
el volumen de la olla siempre va a ser
el mismo no va a cambiar una forma en la
que podemos representar un proceso
histórico o iso volumétrico es un cambio
en el calor va a ser siempre igual a un
cambio en la energía interna en este
proceso entonces todo el calor o la
energía térmica que sea absorbida por el
sistema se va a incrementar en su
energía interna ambas variables las
podemos medir en julie x también en
calorías
pasemos finalmente al último proceso el
proceso isotérmico como su nombre
también lo indica es un proceso
termodinámica donde la temperatura
permanece constante un ejemplo que
cumple con esta característica es cuando
estamos horneando un pastel a lo largo
de todo el proceso de cocción la
temperatura siempre se va a mantener
igual dentro del horno sin embargo el
volumen de la masa va a cambiar conforme
se vaya transformando el pan
un proceso térmico lo podemos
representar con la siguiente fórmula
cambio en el trabajo va a ser igual a un
cambio en la energía calorífica o calor
estas dos variables hay que recordar la
podemos medir en julios
jules o calorías
en este caso toda la energía absorbida
es decir todo el calor que se absorba
por un sistema se va a transformar en un
trabajo de salida
por esta ocasión esto ha sido todo
quiero agradecerles bastante por haber
visto este vídeo y espero que la
información aquí presentada les sea de
utilidad si piensan que fue así los
invito a considerar suscribirte
recuerden que en la parte de abajo voy a
estar dejando las referencias que use
para hacer este vídeo quiero dedicar
también este vídeo especialmente a
jocelyn y natalie del tercero del henri
sigan echando muchas ganas a la escuela
nos vemos hasta la próxima saludos
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