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Preguntas para discucion2.- Comparar los rdenes de magnitud de las conductividades trmicas de gases, lquidos y Solidos.Es la medida de la capacidad para conducir calor de un material. Para alimentos depende principalmente de su composicin. Sin embargo tienen tambin influencia factores como sus espacios vacos (forma, tamao y orientacin), su homogeneidad, etc. La definicin de la conductividad trmica se encuentra en la ley de Fourier de conduccin de calor:
dT/dx es el gradiente de temperatura en la direccin x. La constante de proporcionalidad k es la conductividad trmica (W/m K). Los rdenes de magnitud de la conductividad trmica, segn los distintos tipos de materiales, puede apreciarse entre los siguientes valores:Metales: 50-400 W/mCAgua: 0.597 W/mC (a 20C)Materiales aislantes: 0.0135 a 0.173 W/mCAleaciones: 10 - 120 W/mCAire: 0.0251 W/mC (a 20C)
Es la conductividad trmica dividida por el producto del calor especfico y la densidad. Sus unidades SI son m2/s.
Se usa para la determinacin de las velocidades de transferencia de calor en alimentos slidos de distintas formas.
4.- Estn relacionadas las viscosidades y las conductividades trmicas de los gases? En Caso afirmativo, cmo?Si se encuentran relacionadas mediante la capacidad calorfica a volumen constante
8.- La relacion Cp - Cv = R es verdadera slo para gases ideales o tambin lo es para lquidos?En caso de no ser cierta para lquidos, qu fomula debe usarse?Si es verdad con respecto a la ley de MayerCp - Cv = R
siendo Cp y Cv los calores especficos del gas a presin constante y a volumen constante, respectivamente.
Si designamos por al ndice adiabtico,
= Cp / Cv
En virtud del Principio de equiparticin de la energa, que establece que:
La energa total de la molcula de un gas est repartida por igual entre los distintos grados de libertad.
Y la Teora cintica de los gase demuestra que el ndice adiabtico est relacionado con el nmero de grados de libertad por medio de.
= (f + 2)/f
PARA GASES MONOATMICOS:
f = 3, que corresponde a las tres componentes del movimiento de traslacin que puede efectuar la molcula.
Por tanto,
= 5 / 3
y en consecuencia,
Cp / Cv = 5 / 3
y combinando con la relacin de Mayer se obtiene:
Cp = (5 / 2) RCv = (3 / 2) R
PARA GASES DIATMICOS:
f = 5, que corresponde a las tres componentes del movimiento de traslacin que puede efectuar la molcula y dos de rotacin, porque la energa aportada por la rotacin en torno al eje que une los dos tomos de la molcula es despreciable.
Por tanto,
= 7 / 5
y en consecuencia,
Cp / Cv = 7 / 5
y combinando con la relacin de Mayer se obtiene:
Cp = (7 / 2) RCv = (5 / 2) R
Para molculas ms complejas estas relaciones dejan de ser vlidas.
Por ltimo: Un gas real cuya presin sea inferior a 2 atmsferas se considera prcticamente como un gas ideal.
La diferencia para liquidos y solidos es pequea y excepto para trabajos de gran aproximacin tomamosCp = Cv,