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Bases Teóricas
Capacidad Calorífica
Se define la capacidad calorífica
como la cantidad de calor Q
necesaria para producir una
variación de temperatura T
Q
C 
T
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Bases Teóricas
La cantidad de calor Q necesaria
para producir un cambio de
temperatura T es proporcional a la
masa de la muestra m, y a la misma
variación de temperatura T.
También depende de la sustancia.
Esto se expresa en la ecuación
siguiente:
Q  mcT
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Bases Teóricas
Donde c es el calor específico de
una substancia que podemos
expresar como:
1 Q
c 
m T
de donde podemos ver que c es la
capacidad calorífica por unidad de
masa.
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Bases Teóricas
El experimento de Joule tiene como
propósito fundamental probar que
existe una equivalencia entre la
transferencia de energía por medios
mecánicos y la transmisión de
energía térmica en forma de calor.
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Bases teóricas
En un proceso mecánico se
transfiere energía al hacer trabajo
W en virtud de la aplicación de
una fuerza F que produce un
desplazamiento x en la misma
dirección de aquella.
W  Fx
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Bases Teóricas
El calor se define como la energía
transferida entre dos cuerpos debido
a una diferencia de temperaturas
entre ellos.
La cantidad de energía térmica
transferida como calor se encuentra
mediante la expresión
Q  mcT
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Bases teóricas
El equivalente mecánico del calor es una
forma de verificar que la energía es una y
se presenta en diversas formas.
Es decir, es posible transformar una
forma de energía en otra y de transferir
energía de diferentes maneras.
En resumen, se puede lograr que la
temperatura de un cuerpo se eleve,
o sea, que se incremente su energía
térmica, haciendo trabajo mecánico.
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Bases Teóricas
De acuerdo con Joule, la razón entre
el trabajo realizado y el calor
transferido es:
W
 4.184 J/cal
Q
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Conclusiones
En general, entonces, para modificar la
energía de un cuerpo, se puede
proceder haciendo trabajo mecánico y/o
transfiriendo calor desde el cuerpo o
hacia el cuerpo. Esto se resume en una
ley de conservación de energía general
que se denomina:
Primera Ley de la Termodinámica:
U  Q W
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Conclusiones

La ley de conservación de la energía se
puede formular de diferentes maneras
de acuerdo al sistema que se le aplica.
Para un sistema aislado. La suma de
todas las formas de energía permanece
constante aunque la energía interna
toma diferentes formas. Por ejemplo:
colisiones entre bolas o moléculas y
desintegración radioactiva.
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Conclusiones

Para un sistema al que se cede
energía, incluyendo trabajo hecho o
calor transferido, pero que no entrega
energía a los alrededores, la energía
suministrada al sistema es igual al
cambio total de todas las formas de
energía interna. Por ejemplo, un
bloque arrastrado por una cuerda, un
gas en un cilindro comprimido por un
pistón, etc. …
Elaboró: Mauricio Bravo C.
Conclusiones

Para un sistema al cual se suministra
energía y también hace trabajo o
pierde energía a los alrededores, la
energía suministrada a un sistema es
igual al cambio total de energía interna
en el sistema mas la energía cedida
por el sistema. Como ejemplos, las
máquinas, los motores a gasolina y el
experimento de Joule.
Elaboró: Mauricio Bravo C.