I fin y resumen de la clase anterior energia y orden
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I. Fin y resumen de la clase anterior – energia y orden. Casi todo el secreto de la termodinámica es que ese proceso, inverso a la fricción, sencillamente no existe. (o, por lo menos, sin costo) . Se coloca un cristal de azúcar en una de las mitades.

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Presentation Transcript

Casi todo el secreto de la termodinámica es que ese proceso, inverso a la fricción, sencillamente no existe.

(o, por lo menos, sin costo)


Se coloca un cristal de azúcar en una de las mitades proceso, inverso a la fricción, sencillamente no existe.

La maquina de transducción osmótica adaptada de la adaptación de Nelson

(y la vuelta de una vieja amiga)

(Agua, no comprensible)

Jacobus Henricus van 't Hoff

(Primer Premio Nobel de Química)


La maquina de transducción osmótica adaptada de la adaptación de Nelson

(y la vuelta de una vieja amiga)

¿ Cual es la fuente de energía mecánica?


La maquina de transducción osmótica adaptada de la adaptación de Nelson

(y la vuelta de una vieja amiga)

Recordar (para algún momento) mas adelante:

La osmosis establece un mecanismo de “conversión” de “energía” en “orden” reversible. ¿Cuál es un ejemplo de conversión irreversible?


BOMBAS: adaptación de Nelson

Sistema activo – que utiliza energía- para mantener el orden a alta temperatura

  • Recetas para preservarse en la eternidad:

  • NO PUDRIRSE

  • NO SER COMIDO

  • NO CONVERGER AL EQUILIBRIO

  • (porque la vida se trata de eso - de perdurar lejos del equilibrio)

Bajar la “temperatura”


2 ) Observación de correlaciones: adaptación de Nelson

La traza de la forma

PV=k

Robert Boyle (1627)

Robert Hooke (1635)


3 ) La génesis de las ideas fundamentales: adaptación de Nelson

Relacion entre calor y trabajo – reversibilidad...

Sadi Carnot (1824)


W adaptación de Nelson

Q1

Q2

T1

T2

Traducción:

Cuanto mas calor mas entropía.

Cuanto mas baja es la temperatura donde se vierte el calor – mas entropia.

Esto es todo lo que hay: éste es el centro del universo termodinámico

(R Fenynman I: 44-14)


Si todo esto es lo que hay a la termodinámica, ¿por qué se la considera una materia tan difícil?

Salmo I (de Feynman)

UN EJERCICIO “ALGEBRAICO” TEDIOSO Y CONFUSO: REGLA DE TRES

Si conocemos la temperatura y el volumen de una sustancia y que la presión es una cierta función de la temperatura y el volumen, conocemos entonces la energía interna.

Alguien podría decir: “Yo no quiero hacerlo así. Diganme la temperatura y la presión y yo le diré el volumen...”


Si todo esto es lo que hay a la termodinámica, ¿por qué se la considera una materia tan difícil?

Salmo II (mío)

UN EJERCICIO “MENTAL” TEDIOSO Y DEMANDANTE: RECORDAR LA CONVENCION DEL SIGNO

El signo. Si el sistema entrega trabajo al medio, ¿Es positivo o negativo? Por algún motivo extremadamente difícil de explicar, esta mínimo operación obstaculiza y opaca casi todo el espacio de pensamiento. Propuesta: olvidar el signo.



Distintos cortes de la misma ecuación: ver (y a dibujar) curvas.

I. Compresión a temperatura constante

Para volumen grandes la presión se acerca a cero


Distintos cortes de la misma ecuación: ver (y a dibujar) curvas.

II. La temperatura es multiplicativa

(mayor cambio a presiones mayores)

Las curvas no son paralelas

A volumen fijo, mayor temperatura  mayor presion


Distintos cortes de la misma ecuación: ver (y a dibujar) curvas.

II. La temperatura es multiplicativa

(mayor cambio a presiones mayores)

Detalle técnico útil (cada tanto lo difícil es visualizar los datos para poder encontrar una regularidad, patrón, o regla). Cuando mas de dos dimensiones están en juego, el color es útil.


A= no

Dia = A traves

Bainein = Ir

B

A

C

Pregunta: Si el gas se comprime adiabáticamente:

¿A que punto de este plano (P-V) evoluciona: A, B o C, o ninguno?


A= no

Dia = A traves

Bainein = Ir

El gas es compresible – ergo puedo llegar al volumen correspondiente. La pregunta entonces es ¿La temperatura cambia?


A= no

Dia = A traves

Bainein = Ir

Al comprimir el gas “uno (el piston) hace trabajo”. Ese trabajo (mas alla de su signo) es entregado al gas en forma de calor (energia de movimiento en la escala molecular) por lo que la temperatura aumenta.


Esto vale en un gas monoatomico.

Pregunta, difícil: ¿Para un gas diatomico, cuanto valdra gama?

Existe alguna restriccion para gama

Compresión Adiabática

¿Qué sucede con la temperatura durante la compresión adiabática? ¿Cómo representarlo?


Color – Una dimension “plana”

¿El gas es ideal? Si es ideal, que sucede con la ecuación PV=NkT.


Un zig-zag isotermico y adiabatico.

Pregunta 1: ¿Qué pasa con la energía?

Pregunta 2: ¿Cómo medir (o visualizar el trabajo entregado)?


III. ver (y a dibujar) curvas.Presión, fuerza, trabajo, energía. Siempre desde la fenomenologia (lo macroscópico), luego ensayaremos una derivación desde lo cinético (microscópico).


F ver (y a dibujar) curvas.

Empíricamente se observa que esta fuerza es proporcional al área y por lo tanto tiene sentido definir

Luego se observa que la presión, así definida cumple una serie de relaciones como que PV=cT (aunque aun no definimos la temperatura)

Definiendo la presión

Gas

Molécula


¿Cierto?, ver (y a dibujar) curvas.

¿Si, no, siempre, nunca?

La ecuación del día

¿Cuál es la relación entre la fuerza y el trabajo?


Constantes y variables: El ejercicio (a veces difícil) de saber que depende de que …

Por ejemplo, en una expansión iso-termica, al expandirse el gas hace trabajo (es capaz de mover algo)

¿Cuánto?

Una expansión del mismo volumen (del mismo gas) resulta en menos trabajo cuando este perdió presión


¿Cuántos objetos pueden seguirse? saber que depende de que …


Presión, fuerza, intercambio de momento saber que depende de que …

Gas

Molécula


Presión, fuerza, intercambio de momento saber que depende de que …

Gas

En el choque se da un intercambio de momento (p) en el gas

Molécula


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