CAPACIDAD CALORÍFICA Y RELACIONES CP - CV
Como regla general y salvo
algunas excepciones puntuales, la temperatura de un cuerpo aumenta cuando se le
aporta energía en forma de calor, el cociente entre la energía calorífica (Q)
de un cuerpo y el incremento de temperatura obtenida, se le conoce como
capacidad calorífica del cuerpo que se expresa como:
La
capacidad calorífica es un valor característica de los cuerpos que depende de
la estructura química de las sustancias y por ende del tipo de sustancia con
que se este trabajando
Calor especifico
El calor específico es una
magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar
a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su
temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius).
Relaciones Cp - Cv
Donde:
Cp = Calor
especifico a presión constante
Cv = Calor
especifico a volumen constante
Λ = coeficiente de politropia
ACTIVIDAD:
Investiga que representa o como se obtiene experimental o
matemáticamente el coeficiente de politropia, el Cp o el Cv y realiza tu
comentario en el blog (no se considerara el
duplicado de la información y solo se admitirán como máximo 2 ideas principales)
Politrópia: una línea que representa un proceso real (con fricción y/o pérdida/ganancia de calor) en el que se da una cierta variación de la presión. Las politrópicas representarán, por tanto, dos de los fenómenos más importantes que tienen lugar en el universo termodinámico: la compresión y la expansión.
ResponderEliminarpvn=cte
http://www.uprh.edu/inieves/Resecuaciones.pdf ------->en esta dirección de pagina, se muestra la obtención matemática de la relación Cp y Cv.
2AM1 Sánchez Marcos Jonathan Edwin
Es un valor que me indica el estado termodinamico en el cual se encuentra el proceso en estudio. n=0 me indica un proceso isobarico n=1 proceso isotermico y si n tiende al infinito se trata de un proceso isocorico. Se obtiene a partir del proceso politropico.
ResponderEliminarDe PV^n = cte si P1V1^n=cte P2V2^n=cte entonces P1V1^n=P2V2^n P1/P2=[V2/V1)^n para despejar n se utiliza ln
lnP2/P1=nln(V2/V1)
n=(ln(P1/P2)/lnV2/V1)
2AV1 CUEVAS MARIN CARLOS
Un proceso poli trópico es aquel en el que varían tanto la presión, como el volumen y la temperatura, al igual que en el adiabático, pero en este tipo de procesos si que hay intercambio de calor.
ResponderEliminarLa expresión que nos relaciona las coordenadas del estado inicial del gas y el estado final del mismo para un proceso de este tipo es la siguiente:
Po(Vo^n) =Pf (Vf^n) = PV^n=CTE
Donde n es lo que se denomina coeficiente de politropía y es a dimensional, en un diagrama p V, la representación de un proceso poli trópico es una línea curva de pendiente negativa.
La expresión para el trabajo en un proceso politró pico para un gas ideal vendrá dado por la siguiente expresión:
W= PiVi^n ((Vi^1-n)- (Vf^1-n) / (1-n))
Santiago Garcia Luis Alberto
CV Y CP
ResponderEliminarEn CV (calor especifico a volumen constante) se mantiene constante el volumen cuyo cambio termico se busca durante todo el curso de medicion.
En CP (calor especifico a presion constante) se mantiene el sistema bien sea abierto a la atmosfera o confinado dentro de una vasija sobre la cual se ejerce una precion constante
2AM1 Yee Barron Ricardo Won
Politrópia: una línea que representa un proceso real (con fricción y/o pérdida/ganancia de calor) en el que se da una cierta variación de la presión. Las politrópicas representarán, por tanto, dos de los fenómenos más importantes que tienen lugar en el universo termodinámico: la compresión y la expansión.
ResponderEliminarLas politrópicas se caracterizan por su ecuación:
pvn=cte (1)
On a side note, la ecuación anterior muestra que las isentrópicas son un caso particular de politrópicas en las que n=γ.
Son coeficientes de algo llamado calor especifico.
El calor que tiene una masa (normalmente hablamos de gases aqui) es directamente proporcional a su masa y a su temperatura.
Q=k*m*T, donde K es una constante.
Como sabes, las propiedades fisicas de una masa cambian dependiendo de la temperatura y de la presion a la que se encuentren.
CV es el coeficiente de calor espeficico a volumen constante. es decir, como se comporta K (de la ecuacion anterior que te di) cuando le metes tempratura a un gas, sin que cambie el volumen que ocupa (es decir, aqui aumenta la presion del gas)
CP, es el coeficiente de calor especifico a presion constatne, aqui ela presion se mantiene constante pero el volumen que ocupa el gas cambia, conforme le metes calor.
Entonces la ecuacion anterior se transforma en
Q=Cv*m*T, cuando el volumen del sistema se mantiene constante (cambia la presion)
Q'= Cp*m*T cuando la presion del sistema se mantiene constante (cambia el volumen)
2AM1 SANCHEZ PIEDRAS ALEJANDRO
En la química física y la física, la capacidad calorífica describe la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de una sustancia en 1 grado Celsius o Kelvin. Se puede medir mediante dos maneras diferentes: con presión constante o con volumen constante. La capacidad calorífica a presión constante es a menudo abreviada como Cp, mientras que la capacidad calorífica a volumen constante es Cv. La relación de Cp/Cv se denomina gamma. Si tienes la proporción, puedes utilizar un poco de matemática simple para calcular tanto el Cp como el Cv.
ResponderEliminar1.- Escribe la siguiente ecuación: gamma = Cp/Cv. Escribe el valor dado para el gamma.
2.- Anota la siguiente ecuación: Cp = Cv + R, que es válida para todos los gases ideales. Aunque ningún gas que encontrarás en el mundo real es ideal, el comportamiento del gas ideal es una buena aproximación para la mayoría de los gases reales, por lo que es muy útil en la termodinámica. Ten en cuenta que ahora tienes dos incógnitas (Cv y Cp) y dos ecuaciones, para que puedas resolver cada una de ellas por separado. R, por cierto, es la constante de los gases ideales, que tiene un valor de 8,314 J/K mol.
3.- Recupera la ecuación del paso precedente y sustitúyela por Cp en el paso 1. Te dará lo siguiente: (Cv + R) / Cv = gamma
4.- Ten en cuenta que puedes dividir la fracción en dos partes para convertirla en la siguiente: 1 + R / Cv = gamma Ahora resta 1 de gamma, y luego divide R por gamma y esto te dará la respuesta. Por ejemplo, si gamma es 1,4, resta 1 para obtener 0,4, y divide R por 0.4, que te da lo siguiente: 8.314 / 0,4 = 20,79 J/mol K y éste es tu valor para el CV.
5.- Añade R para el valor de CV que calculaste en la última ecuación. 20.79 + 8.314, por ejemplo, se convierte en 29,1 J/mol K. Éste es ahora tu valor de Cp.
2AM1 SALAZAR ESPINOZA RODRIGO ELIUD
Representación y obtención de:
ResponderEliminarCv se refiere la la capacidad calorífica a volumen constante.
Cp se refiere la la capacidad calorífica a presión constante.
Ambas con útiles en termodinámica.
Considerando que: q = m.s.delta T
Donde m= masa
q=calor
s= calor específico
delta T= diferencia entre las temperaturas presentes en el sistema.
Además, se considera que: C=m.s
Entonces: q=C.delta T
Así, es posible hallar el calor sin conocer el calor específico.
Para experimentos en el laboratorio a presión constante se utiliza el experimento de los vasos de poliestireno, que se consideran como un sistema aislado.
Si se quiere llevar a cabo una experiencia a volumen constante, se utilizará una bomba calorimétrica en lugar de los vasos de poliestireno.
El más común en las practicas de laboratorio, es el experimento a presión constante.
2AV1 Velázquez Molina Jesús Alberto
Un proceso politrópico es aquel en el que varían t
ResponderEliminaranto la presión, como el volumen y la
temperatura, al igual que en el adiabático, pero en
este tipo de procesos si que hay intercambio de
calor.
Las politrópicas se caracterizan por su ecuación:
PV^n=cte
despejes aqui:
https://www.dropbox.com/s/o32yikscdz0s6ui/Despejes.jpg
García Moreno Angel 2AV1
Coeficiente de politropia: Es un valor que indica el estado termodinámico en el cual se encuentra el proceso en estudio:
ResponderEliminarn=0 se trata de un proceso isobárico.
n=1 se trata de un proceso isotérmico.
n tiende al infinito se trata de un proceso isocorico.
Se obtiene a partir del proceso politrópico.
PV^n=cte
〖P_1 V〗_1^n=cte y 〖P_2 V〗_2^n=cte
Entonces:
〖P_1 V〗_1^n=〖P_2 V〗_2^n
P_1/P_2 =( V_2/V_1 )^n
Despejando n:
Ln P_1/P_2 =n Ln(V_2/V_1 )
n=Ln P_1/P_2 / Ln(V_2/V_1 )
Cp: Es la capacidad calorífica a presión constante, se puede calcular con cualquiera de las formulas siguientes:
C_p=q_p/∆T
C_p=( ∆E+P∆V )/∆T
Cv: Es la capacidad calorífica a volumen constante, se puede calcular con cualquiera de las formulas siguientes:
C_v=q_v/∆T
C_v=∆E/∆T
Por lo tanto:
C_V= C_p- R
C_p= C_v+R
Dónde:
R=1.987 cal/(mol °K)
2AM1 Hernández Avila José Octavio
Politropia
ResponderEliminarUn proceso politrópico de un sistema cerrado se describe mediante una relación de presión y volumen.
Un proceso politrópico es aquel en el que varían tanto la presión, como el volumen y la temperatura, al igual que en el adiabático, pero en este tipo de procesos si que hay intercambio de calor.
La expresión que nos relaciona las coordenadas del estado inicial del gas y el estado final del mismo para un proceso de este tipo es la siguiente:
P0 V0n=Pf Vf = p V ⇒ pV = CTE
Donde n es lo que se denomina coeficiente de politropía y es adimensional, en un diagrama p-
V, la representación de un proceso politrópico es una línea curva de pendiente negativa.
Zamora Lora Jesús 2AM1
"Proceso Politropico"
ResponderEliminarUn proceso de expansión y compresión de gases donde la presión y el volumen se relacionen, como sucede a menudo, mediante una ecuación de la forma
V^k=C
donde k y C son constantes, se denomina proceso politrópico. Así pues, en un proceso de esta clase, el producto de la presión y la k-ésima potencia del volumen es una constante. Dicho de otro modo:
si P_1 y V_1 son la presión y el volumen en un estado del proceso, y P_2 y V_2 son la presión y el volumen en otro estado del proceso, entonces
P_1V_1^k=P_2V_2^k=C
Los gases monoatómicos no-ionizados tienden a tener capacidades caloríficas a volumen constante cercanas a 3/2R (siendo R la constante de los gases ideales) siendo exacto en el modelo de gas ideal (análogamente la capacidad a presión constante es 5/2R).
Numéricamente las predicciones de la estadística mecánica clásica predicen para un gas monoatómico ideal los siguientes valores:
Capacidad calorífica molar bajo presión constante (Cp) es 5/2 R = 20.8 J K-1 mol-1 (4.97 cal K-1 mol-1)
Capacidad calorífica molar bajo volumen constante (Cv) es 3/2 R = 12.5 J K-1 mol-1 (2.98 cal K-1 mol-1)
donde R es la constante universal de los gases ideales.
2AV1 CORTES CORTES MARCO ANTONIO
Los procesos politropicos representa una variación de presión en relación con el volumen, representadas por ejemplo en la compresión y la expansión de un gas.
ResponderEliminarMatemáticamente es la relación del cociente entre el Cp y el Cv de una sustancia.
Nombre: Arenas Olmedo Génesis Midgard Grupo: 2AM1
Proceso politropico:
ResponderEliminarUn proceso de expansión y compresión de gases donde la presión y el volumen se relacionen, como sucede a menudo, mediante una ecuación de la forma
(1)P V^k=C
donde k y C son constantes, se denomina proceso politrópico. Así pues, en un proceso de esta clase, el producto de la presión y la k-ésima potencia del volumen es una constante. Dicho de otro modo:si
P_1 y V_1 son la presión y el volumen en un estado del proceso, y P_2 y V_2 son la presión y el volumen en otro estado del proceso
NOMBRE: Lugo Popoca Juan Jose GRUPO: 2AM1
Martínez Rojas Luis Esteban 2AM1
ResponderEliminarUn proceso politropico es aquel en el que se lleva a a cabo una perdida o ganancia de calor con fricción y se presenta una variación de presión.
A partir de lo anterior podemos definir que el COEFICIENTE DE POLITROPIA se refiere al estado termodinámico en el que se encuentra un sistema en estudio
gonzalez ramirez yesica aurora 2am1
ResponderEliminarEl calor específico a presión constante se tiene de la relación de Mayer generalizada:
\begin{displaymath}
c_p=c_v+\frac{Tv\alpha^2}{\kappa_T}
\end{displaymath}
donde
\begin{displaymath}
\alpha=\frac{1}{v}\left(\frac{\partial v}{\partial T}\right)...
...ppa_T=-\frac{1}{v}\left(\frac{\partial v}{\partial p}\right)_T
\end{displaymath}
Los coeficientes térmicos no son convenientes en esta forma puesto que, en la ecuación de estado no se puede despejar el volumen y derivarlo respecto de la temperatura a presión constante o respecto de la presión a temperatura constante.
La idea que debemos seguir es expresar las derivadas que aparecen en los coeficientes como derivadas respecto del volumen a temperatura constante o derivada de la temperatura a volumen constante. La derivada que aparece en $\kappa_T$ es fácilmente transformable:
\begin{displaymath}
\kappa_T=-\frac{1}{v}\frac{1}{\left(\frac{\partial p}{\parti...
...frac{RT}{v^2}+\frac{2a}{v^3}\right)}=\frac{v}{RT-\frac{2a}{v}}
\end{displaymath}
La derivada de $\alpha$ es un poco más complicada. De:
\begin{displaymath}
\left(\displaystyle\frac{\partial v}{\partial T}\right)_{p}\...
...\left(\displaystyle\frac{\partial p}{\partial v}\right)_{T}=-1
\end{displaymath}
de tiene:
\begin{displaymath}
\left(\frac{\partial v}{\partial T}\right)_p=-\frac{\left(\f...
...}{v^2}+\frac{2a}{v^3}}=-\frac{R}{-\frac{RT}{v}+\frac{2a}{v^2}}
\end{displaymath}
con lo que se obtiene finalmente:
\begin{displaymath}
\alpha=\frac{R}{RT-\frac{2a}{v}}
\end{displaymath}
Sustituyendo los valores de $\alpha$ y $\kappa_T$ en la relación de Mayer generalizada se obtiene:
\begin{displaymath}
c_p=c_v+Tv\frac{\frac{R^2}{\left(RT-\frac{2a}{v}\right)^2}}{\frac{v}{RT-\frac{2a}{v}}}=c_v+\frac{R^2T}{RT-\frac{2a}{v}}
\end{displaymath}
es decir:
\begin{displaymath}
c_p=R\left(\frac{c_v}{R}+\frac{1}{1-\frac{2a}{vRT}}\right)
\end{displaymath}
El resultado parece correcto porque si tomamos $a\to0$ se recupera el resultado de un gas ideal
La capacidad calorífica molar del gas ideal a presión constante es mayor que a volumen constante; la diferencia es la constante de los gases R. (Desde luego, R debe expresarse en las mismas unidades que Cp y CV, como J/mol * K.)
ResponderEliminarCp = CV + R (capacidades caloríficas molares del gas ideal)
En el caso de los gases, Cp siempre es mayor que CV y γ siempre es mayor que 1. Esta cantidad desempeña un papel importante en los procesos adiabáticos de gases con comportamiento ideal (Esto también se llama “cociente de calores específicos”.)
γ=Cp/Cv (cociente de capacidades caloríficas)
Bibliografía:
Fisica Universitaria - Sears - Zemansky - 12ava Edicion - Vol1-páginas:660
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2AM1 PALETA GÓMEZ LUIS ROBERTO
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Calor especifico a presión constante
ResponderEliminarEn el caso de muchas reacciones, como las que se efectúan en disolución, es fácil controlar la presión para poder medir ΔH directamente.
Si suponemos que el calorímetro impide perfectamente la transferencia de calor entre la disolución y su entorno, el calor ganado por la disolución deberá ser producto de la reacción química estudiada. Dicho de otro modo, la disolución absorbe totalmente el calor producido por la reacción.
Por lo tanto, la ecuacion es
(calor específico de la disolución)x (gramos de disolución)xΔT
2AM1 Mariscal Organista Adonay Omar
EliminarPolitropia :
ResponderEliminarUn proceso politrópico de un sistema cerrado se describe mediante una relación de presión y volumen.
Un proceso politrópico es aquel en el que varían tanto la presión, como el volumen y la temperatura, al igual que en el adiabático, pero en este tipo de procesos si que hay intercambio de calor.
Un proceso de expansión y compresión de gases donde la presión y el volumen se relacionen, como sucede a menudo, mediante una ecuación de la forma
P V^k=C
donde k y C son constantes, se denomina proceso politrópico. Así pues, en un proceso de esta clase, el producto de la presión y la k-ésima potencia del volumen es una constante. Dicho de otro modo: si P_1 y V_1 son la presión y el volumen en un estado del proceso, y P_2 y V_2 son la presión y el volumen en otro estado del proceso, entonces
P_1V_1^k=P_2V_2^k=C
Garduño Betanzos Edgar 2AM1