1. Universidad Nacional Autnoma de MxicoEscuela Nacional Preparatoria No 1 Gabino Barreda Materia: FsicaTema: Conservacin de la energa e introduccin atermodinmicaProfesor: Ayala Ortiz Jos Luis

2. Los temas a tratar, los experimentamos todos losdas, y son de vital importancia para el hombre, puespermite tener un estudio de la vida para obtenergrandes beneficios y continuar con nuestraexistencia en el planeta, con una mejor comodidad. 3. 1.Trabajo 1.1 Trabajo de la fuerza resultante1.2 Potencia2. Energa2.1 Energa como cantidad escalar2.2 Qu es energa cintica2.3 Energa potencial 2.3.1 Energa potencial gravitacional 2.3.2 Energa potencial elstica 2.4 Fuerza conservativa y disipativa 2.5 Conservacin de la energa mecnica 2.6 Principio general de la conservacin de la energa3. Introduccin a termodinmica3.1 Teora del calrico3.2 Calor es energa3.3 Unidades del calor3.4Transmisin del calor3.4.1 Conduccin3.4.2 Conveccin3.4.3 Radiacin4. Conclusin 4. 1. Trabajo Cuando a un objeto se leaplica una fuerza y sufreun desplazamiento, serealiza un trabajo entrminos de la fsica, en esaaplicacin de la fuerza y eldesplazamiento existe unngulo llamado Theta T=( F )(d) cos 5. 1.1 Supngase que una roca interrumpe en nuestro camino y varias personas logran quitarla, para saber el trabajo total que usaron se suman el trabajo de cada una de las fuerzas empleadas T= T1 + T2 + T3 + 6. Potencia es la rapidez con la que serealiza algn trabajo, y la cual no esnecesaria conocer para calcular untrabajo, pero si para medir el tiempo enel que se ejecutatrabajo realizado por la fuerza ( T)P = ______________________________ tiempo gastado por su realizacin (t) 7. 2. EnergaTodos los das la mayora de nosotrosdesayunamos con la finalidad de viviry estudiar, o en otros casos a slodesplazar el bolgrafo , y con el hechode realizar esa accin se hace untrabajo, y para hacerlo necesitamos losnutrientes de los alimentos ingeridos.Concluimos que la energa es lacapacidad para realizar un trabajo 8. Como la energa se puede relacionar con el trabajo,tambin es una cantidad escalar. En consecuencia laenerga se mide con las mismas unidades que el trabajo, esdecir, la unidad de la energa es el joule (J)James P. Joule 9. 2.2 Qu es Como vemos, cualquier cuerpo en movimiento tiene la capacidad de hacer un trabajo, y por ende, energa, a la que llamaremos cintica, laEn una maratn, se aproxima cual se relaciona con lala recta final, y el corredor masa y la velocidad delaplica una velocidad grande cuerpopara ganar, sin embargo, es talla velocidad que se estrellacontra el corredor prximo, Ec = (1/2)mv2tirndolo y generando en lun trabajo muy rojo. 10. En el mundo, los cuerpos tienen energa almacenada en virtud a la posicin que ocupan sus componentes, y a esa energa se le llama potencial y existen dos tipos: Se relaciona con la atraccin Gravitacionalgravitacional que la tierra ejercesobre el cuerpo Se relaciona con las Elstica propiedades elsticas de unresorte 11. 2.3.1 Energa potencialgravitacionalEn una montaa, una gran roca est justo por serEp= mgh volcada hacia donde estn Catalino y Anastasio, oh no!, si nadie les avisa, seguro que sern historia. Vemos que la roca, si es volcada, caer y har un trabajo sobre nuestros compaeros y la magnitud, depender de la altura , la masa de la roca y la gravedad 12. 2.3.2 Energa potencial elstica Cuando una persona salta en un trampoln, los resortes sedeforman, generando una fuerza de resistencia la cual esdirectamente proporcional a su deformacin. Esto se conocecomo ley de Hook, y se puede calcular por: F = RXDonde R es una constante de proporcionalidad, distinta paracada resorte, que se denomina constante elstica.Auch!, la persona se call, y fue acausa del trabajo que los resortesal ser deformados realizaronEp=sobre ella, por lo tanto tienenenerga llamada potencial(1/2)RX2elstica 13. En este caso, cuando un cuerpo cae y se desplaza de un punto A hasta uno B, su peso genera un trabajo ( Ep) que no depende de la ruta a seguir, siempre cuando llegue al mismo punto , a este tipo de fuerza se le denomina conservativa. T = Ep- EpAB A BSi la bola cae en la casa de Juanito,sta se convierte en una fuerza quedetendr al cuerpo, y a esta fuerzaque depender de su posicin o rutase denomina disipativa. 14. 2.5 Existe la energa mecnica, que es la sencilla suma de las energas cintica y potencial de un cuerpo en un sistema de referencia dado, como el de la imagen. As tenemos que, slo si La energa mecnica de un actan fuerzas conservativas cuerpo depende tanto de suen un cuerpo en posicin, pues la energa movimiento, su energa potencial depende de ella,mecnica se conserva. como de su velocidad, de la que depende la energaEp Energa cintica. mecnica Ec 15. 2.6 Qu pasara si en la energa La energa se puede transformar demecnica actuara una fuerzauna clase a otra, pero no puede serdisipativa?creada ni destruida Retomando el ejemplo anterior,si en el trayecto se aplica una Energa mecnicafuerza de friccin cintica, Por medio de unacomprobaremos que su energa planta hidroelctricamecnica es menor al final. Peroen este caso, se observara elcalentamiento del cuerpo, locual no suceda cuando sloactuaban fuerzas conservativas.Energa elctricaPor lo tanto la energa mecnicaEn un calefactor o radiadorque desaparece se transformaen calor, y el calor se conocecomo un tipo de energaCalor 16. Termodinmica, campo de la fsica que describe y relaciona las propiedades fsicas de la materia de los sistemas macroscpicos, as como sus intercambios energticos. Los principios de la termodinmica tienen una importancia fundamental para todas las ramas de la ciencia y la ingeniera. 17. A principios del siglo pasado, los cientficos explicaban elequilibrio trmico de la siguiente forma: Todos los cuerpostienen en su interior una sustancia fluida, invisible y de masanula, llamada calrico, y cuanto mayor fuese sutemperatura, ms calrico. Si suceda el contacto con uncuerpo de menor temperatura que otro, el segundo transmitesu calor por medio del calrico hasta que los dos tengan unatemperatura igual, y es cuando se deja de transmitir calrico yestaran en equilibrio. Sin embargo, muchos fsicos quedaban insatisfechos enrelacin con ciertos aspectos fundamentales con el conceptodel calrico. 18. 3.2 La idea de que el calor es energafue presentada por BenjamnThompson. Al observar elcalentamiento de las piedras deacero que eran perforadas, loBenjamn Thompsonque consider que la energaempleada en el trabajo seOtros cientficos confirmaron lastransmita a las dems partes, suposiciones de Thompson,por ende tenan mayor cantidad entre ellos se encuentra James P. Joule. Actualmente se considerade energa en su interior. Elcuando crece la temperatura deconcepto de calrico estabaun cuerpo, la energa que poseecambiando por esta idea. en su interior, denominada energa interna, tambin aumenta. 19. 3.3 Ya vimos que el calor esuna forma de energa, yes obvio que se debamedir en Joules. Pero en la prctica actualse emplea la calora, quees la cantidad de calorque debe transmitirse a1g de agua para que sutemperatura se eleve 1C 20. Existen tres tipos de formas para transmitir el calor: Conduccin ConveccinRadiacin 21. Si alguien sostiene uno de los extremos de una barra de metal,mientras el otro extremo es calentado por una flama, al pasar eltiempo toda la barra se calienta, y es porque los tomos de labarra sufren una agitacin por el calor y a su vez la transmiten alos dems hasta mantener el equilibrio trmico, a lo que sedenomina conduccin trmica. La rapidez de la conduccin depender de la constitucin atmica de la sustancia, teniendo resultado Conductores trmicos : Metales Aislantes trmicos: Porcelana, aire, etc. 22. En esta imagen, supondremos que es un fluido, y mientras est ms cerca de la flama, se calienta por. El proceso continua , con una conduccin, entonces elcirculacin continua de masas de volumen de esta capa agua ms caliente hacia arriba, y aumenta, haciendo quede masa de agua ms fra haciaabajo, movimiento que se se desplace hacia la parte denomina corrientes de superior del recipienteconveccin, el cual es el para ser reemplazada por responsable de la mayor partedel calor que se transmite agua ms fra y msatreves de los fluidos densa. 23. Un claro ejemplo lo tenemos entre el sol y los planetas, el primero es nuestro centro de calor, el cual lo transmite atreves del vaco, y a esa fenmeno se conoce como radiacin trmica Otro ejemplo lo tenemos enuna fogata alcalentarnos, pues entre ella ynosotros existe el vaco 24. Radiacin De manera general, el calorque recibe una personacuando est cerca de uncuerpo caliente, llega hastaella por los tres procesos:conduccin, conveccin yradiacin. Cuanto mayorsea la temperatura delcuerpo caliente, tantoser mayor la cantidadde calor transmitida porradiacin. 25. 4. Todos los das realizamos trabaj0 debido a la energa interna, y nos percatamos que aquella energa que empleamos en cierta actividad ,al usar energa mecnica, nunca se termina por el principio de conservacin de la misma, por lo que es aprovechada para actividades que pueden beneficiarnos o perjudicarnos. Un tipo de energa es el calor, el cual es de vital importancia para cada actividad en el planeta, por lo que su estudio nos brinda la oportunidad de utilizar sus propiedades en beneficio de todos. 26. Con esto concluyoel tema, y doy pasoa la siguientepresentacin.Gracias por su atencin despus de tantos conceptos que sern tilespara su desarrollo como estudiantes. Recuerden que cada cosa convoluntad y pasin que realicen hoy, dar grandes resultados despus.Saludos, Shalom.