1 00:00:00,000 --> 00:00:22,660 Entonces, vamos a empezar, vamos a hacer una introducción. Estos dos estudiantes, Sonia y Pedro, dicen que recuerdan que una vez fueron a Cosmocaixa de Barcelona y vieron un experimento que explicaba los estados macroscópicos y microscópicos de la materia, es decir, en conjunto o en particular. 2 00:00:22,660 --> 00:00:44,539 No lo entendieron muy bien, pero bueno, el experimento es el siguiente, luego ya lo entendieron. En un cubo de metaquilato, imaginaos aproximadamente un metro cúbico, o sea, un metro de arista, con una entrada por debajo de aire forzado por la parte inferior y la salida por la superior, se introducen muchas, un centenar de pelotas de ping-pong. 3 00:00:45,460 --> 00:00:56,500 Entonces, este cubo se puede, ahora veremos lo que es, se puede iluminar con luz estrosboscópica, ahora veremos lo que es el estrosboscopio, como la que ponen en las discotecas. 4 00:00:56,500 --> 00:01:03,079 Ves que a veces estás en la discoteca bailando y parece que no te mueves. O también la puedes iluminar con luz blanca. 5 00:01:04,260 --> 00:01:13,819 Entonces, una vez que enciendes el aire por abajo, las pelotas, claro, debido al aire, se mueven por todo el espacio, ¿vale? De forma aleatoria. 6 00:01:14,540 --> 00:01:20,879 Entonces, cuando se las ilumina con luz normal, tú puedes seguir la trayectoria de las pelotas, te fijas en una, ¿vale? 7 00:01:21,299 --> 00:01:30,920 Pero cuando las iluminas con luz, con este aparato, el estrosboscopio, parece que las pelotas están en la misma posición vibrando, ¿vale? 8 00:01:31,359 --> 00:01:38,840 Entonces, el estrosboscopio es un instrumento que te permite ver un objeto que está girando como si estuviera quieto. 9 00:01:38,840 --> 00:01:41,879 Es las pelotas quietas, o se moviera muy lentamente. 10 00:01:41,879 --> 00:01:53,980 Entonces, la luz estrosboscópica nos permite simular el estado macroscópico del cubo, o sea, como nosotros vemos los objetos que no se mueven, ¿no? Como nosotros lo vemos. 11 00:01:54,120 --> 00:02:11,219 Y la luz blanca, cuando la iluminas con la luz blanca, se le ve a las pelotas que se están moviendo. Entonces, la luz blanca te permite simular el estado microscópico del cubo, es decir, estas partículas que están vibrando pero que nosotros no somos capaces de percibir, ¿vale? 12 00:02:12,659 --> 00:02:22,960 Esa realidad que no somos capaces de percibir es lo que te permite ver la luz blanca, el cómo se mueve, el estado microscópico. 13 00:02:24,039 --> 00:02:37,460 Entonces, este es un dibujo del aparato, el estrosboscopio, es un instrumento que tenéis ahí que te permite ver un objeto que está girando como si estuviera inmóvil o se moviera muy lentamente, como hemos dicho. 14 00:02:37,460 --> 00:02:50,620 Entonces, la termodinámica es la parte de la ciencia que estudia intercambios de energía que tienen lugar en procesos. Vamos a ver lo que son procesos, lo que es un sistema, etc. Ahora lo vamos a ver, ¿vale? 15 00:02:50,620 --> 00:03:13,979 Yo tengo aquí, fácil, ¿qué es la termodinámica clásica? Estudia los fenómenos relacionados con el calor, la temperatura, vamos a ver lo que es el calor, la temperatura y los intercambios de energía, pero desde el punto de vista macroscópico, sin ocuparse de la constitución íntima de la materia. 16 00:03:13,979 --> 00:03:23,819 O sea, como he dicho, en conjunto. Entonces, ahora vamos a ver lo que es un proceso, es un cambio, una transformación que experimenta la materia. 17 00:03:24,240 --> 00:03:31,599 Hay de dos tipos. Esto lo tenemos aquí, vamos a ver algún vídeo. Este vídeo lo vemos luego. 18 00:03:33,699 --> 00:03:39,379 Entonces, en esta unidad, ¿qué vamos a estudiar? Pues vamos a hacer una introducción del vocabulario básico de la termodinámica. 19 00:03:39,379 --> 00:03:45,620 Luego vamos a ver los cambios de estado con la energía y las transformaciones 20 00:03:45,620 --> 00:03:48,379 Después vamos a ver la entalpía y la entropía 21 00:03:48,379 --> 00:03:52,439 Esto es el resumen de lo que vamos a ver en este tema 22 00:03:52,439 --> 00:04:00,300 Entonces, como hemos dicho, la termodinámica es la parte de la ciencia que estudia los intercambios de energía 23 00:04:00,300 --> 00:04:03,840 O sea, que tiene lugar en un proceso, un cambio 24 00:04:03,840 --> 00:04:06,759 Entonces, hay intercambios de energía 25 00:04:06,759 --> 00:04:20,959 Entonces, un proceso es cualquier cambio o transformación que experimenta la materia. Como hemos dicho, aquí, esto lo pongo como luego lo podéis ver, un proceso es cualquier cambio o transformación que experimenta la materia. 26 00:04:20,959 --> 00:04:39,420 Vemos que puede haber dos tipos, procesos físicos y procesos químicos. Un proceso físico es cuando no varía la naturaleza de las sustancias que intervienen. O sea, hay cambios de energía, pero hay una sustancia, un proceso físico sigue siendo esa sustancia. 27 00:04:39,420 --> 00:04:55,980 Hay un cambio físico, un proceso físico. Sin embargo, un proceso químico, ahí sí varía la naturaleza de las sustancias que intervienen, ¿vale? Cambian las sustancias en una reacción química, los reactivos reaccionan para formar otras sustancias nuevas que son los productos y también el intercambio de energía. 28 00:04:55,980 --> 00:05:07,259 Pues lo tenéis aquí en el tema, un momento, aquí, ¿vale? Los procesos físicos, exactamente lo mismo, y químicos. 29 00:05:07,899 --> 00:05:16,139 Entonces, aquí hay una pequeña rata, dice un sistema es un proceso, no, es un sistema, es una parte del universo, ¿vale? 30 00:05:16,139 --> 00:05:30,240 Que está rodeada por el entorno, ¿vale? O sea, tenemos el sistema, luego los alrededores, lo que le rodea y luego todo ello forma el universo. Hay varios sistemas, ¿vale? 31 00:05:30,240 --> 00:05:53,639 Entonces, el universo está formado por el sistema más el entorno. El entorno es el resto, lo que no es el sistema. Por eso, no os liéis con esto, aquí lo tenemos, un sistema termodinámico se define como una porción del espacio bien delimitada junto con su contenido, ya que esto es lo que vamos a estudiar. 32 00:05:53,639 --> 00:06:14,879 Por ejemplo, en una reacción química, un sistema son los reactivos y los productos, ¿vale? Bueno, pues vamos a ver ahora, para que veáis lo que es un sistema, que tenéis en las presentaciones de la unidad, en la primera, hay aquí, para ver unos conceptos, está muy bien. 33 00:06:14,879 --> 00:06:32,959 Vamos a ver estos dos vídeos porque están muy bien y vais a ver, vamos a ver lo que es un sistema abierto, lo que es un sistema cerrado, ¿vale? Dice, tipos de sistemas. Un sistema abierto es aquel que puede intercambiar energía y materia con el entorno. 34 00:06:32,959 --> 00:06:46,319 Si vemos el sistema, lo que le rodea es el entorno, pues puede intercambiar tanto energía como materia. Porque decíamos, la termodinámica es la parte de la ciencia que estudia los intercambios de energía que tienen lugar en los procesos. 35 00:06:46,319 --> 00:06:48,920 otro sistema, el cerrado 36 00:06:48,920 --> 00:06:50,779 solo puede intercambiar 37 00:06:50,779 --> 00:06:52,139 energía, perdón, materia 38 00:06:52,139 --> 00:06:54,860 y el aislado, un sistema aislado 39 00:06:54,860 --> 00:06:56,860 no puede 40 00:06:56,860 --> 00:06:58,720 intercambiar ni materia 41 00:06:58,720 --> 00:07:00,199 ni energía con el entorno 42 00:07:00,199 --> 00:07:02,500 estos son tipos de sistemas 43 00:07:02,500 --> 00:07:04,879 luego veremos tipos de procesos 44 00:07:04,879 --> 00:07:06,899 entonces, vamos a ver este vídeo 45 00:07:06,899 --> 00:07:09,720 que os va a gustar 46 00:07:09,720 --> 00:07:13,079 si tenéis algún problema de que no escuchéis 47 00:07:13,079 --> 00:07:13,639 no lo decís 48 00:07:19,300 --> 00:07:45,180 Muy buenas alumnos, aquí Brick Inglado una vez más para hablar de química y en la clase de hoy 49 00:07:45,180 --> 00:07:51,139 vamos a empezar a entrar en el terreno farragoso de la termodinámica o mejor dicho de la termoquímica. 50 00:07:51,480 --> 00:07:58,439 La termodinámica es una rama de la física más bien dicho y la termoquímica es aplicar esa rama 51 00:07:58,439 --> 00:08:04,879 de la física a la química así que como en este canal de momento hablamos sólo de química pues 52 00:08:04,879 --> 00:08:10,699 vamos a hablar más bien de termoquímica vale y antes de entrar en cosas más complejas quisiera 53 00:08:10,699 --> 00:08:17,439 hacer unos cuantos vídeos explicando conceptos básicos conceptos clave que probablemente los 54 00:08:17,439 --> 00:08:22,920 vayamos necesitando sobre todo por vocabulario porque recurriremos a palabras como un sistema 55 00:08:22,920 --> 00:08:29,399 cerrado una reacción exotérmica y claro son cosas que así a voz de pronto a lo mejor no las 56 00:08:29,399 --> 00:08:36,240 entendéis pero que son muy fáciles simplemente tenéis que atender y entender el concepto y en 57 00:08:36,240 --> 00:08:41,580 el vídeo de hoy en concreto vamos a estudiar los tipos de sistemas que tenemos cuando hablamos de 58 00:08:41,580 --> 00:08:48,179 termoquímica aunque me referiré muchas veces a ella como termodinámica pero todos sabemos que 59 00:08:48,179 --> 00:08:52,899 es termoquímica vale antes de empezar a escribir cosas aquí en la pizarra me gustaría aclarar que 60 00:08:52,899 --> 00:09:00,899 la termoquímica es la rama que estudia la energía involucrada dentro de las reacciones químicas es 61 00:09:00,899 --> 00:09:08,159 decir todo lo que implique energía es decir todo lo que implique la energía de una reacción está 62 00:09:08,159 --> 00:09:13,580 involucrado dentro de la rama de la termoquímica así que habiéndonos contextualizado un poco 63 00:09:13,580 --> 00:09:19,659 sabiendo que vamos a hablar de energías calores y demás pasamos a usar la pizarra ya muy bien pues 64 00:09:19,659 --> 00:09:24,460 como os he dicho en el vídeo de hoy vamos a estudiar los tipos de sistemas pero antes de 65 00:09:24,460 --> 00:09:30,259 explicar qué tipos de sistemas hay mejor explico qué es un sistema así que bueno un sistema es 66 00:09:30,259 --> 00:09:36,179 simple y llanamente una parte del universo que nosotros vamos a estudiar imaginaos que tenemos 67 00:09:36,179 --> 00:09:42,820 pues la reacción que nosotros queremos dentro de este recinto recipiente vale esto va a ser lo que 68 00:09:42,820 --> 00:09:51,740 vamos a estudiar incógnita vale pues esta zona esta zona este sitio físico es nuestro sistema 69 00:09:51,740 --> 00:09:59,740 esto de aquí se llamaría sistema y el resto todo lo que envuelve al sistema es el entorno entonces 70 00:09:59,740 --> 00:10:06,460 es muy básico es muy simple pero hay que saber que un sistema es simplemente la zona que vamos 71 00:10:06,460 --> 00:10:15,940 a estudiar ya puede ser un vaso de precipitados un diward un termo un berlenmeyer lo que sea 72 00:10:15,940 --> 00:10:22,100 mientras nosotros estemos centrados en lo que suceda dentro de ese sitio eso es nuestro sistema 73 00:10:22,100 --> 00:10:27,899 muy bien pues ahora vamos a intentar describir qué tipos de sistema hay muy bien como veis me 74 00:10:27,899 --> 00:10:33,440 he montado aquí una pequeña tabla y es que os voy a empezar a presentar ya los tipos de sistema los 75 00:10:33,440 --> 00:10:41,779 tres tipos de sistema que hay son abierto cerrado y aislado estos son los tres tipos de sistemas que 76 00:10:41,779 --> 00:10:47,940 nos podemos llegar a encontrar en cualquier tipo de proceso termodinámico y bueno para estudiar y 77 00:10:47,940 --> 00:10:55,279 para saber discriminar qué tipo de sistemas cada cual tenemos que fijarnos en qué puede hacer en 78 00:10:55,279 --> 00:11:03,019 relación con su entorno es decir estamos estudiando pues nuestro sistema y este sistema va a interactuar 79 00:11:03,019 --> 00:11:09,019 de cualquier manera con el entorno y nosotros tenemos que saber qué manera tiene de interactuar 80 00:11:09,019 --> 00:11:15,639 para saber discernir qué sistema es entonces imaginaos que tenemos nuestro sistema y un 81 00:11:15,639 --> 00:11:24,559 entorno las únicas dos cosas que puede intercambiar con el entorno son o materia o energía puede 82 00:11:24,559 --> 00:11:29,519 intercambiar materia en el sentido de que salga un vapor y ese vapor pase de estar en nuestro 83 00:11:29,519 --> 00:11:36,320 sistema a estar en el entorno o al revés nosotros introducir materia dentro del sistema y energía 84 00:11:36,320 --> 00:11:42,759 puede desprender calor o absorber calor del entorno entonces esas son las dos únicas cosas a través de 85 00:11:42,759 --> 00:11:48,500 las cuales puede interactuar con el entorno que rodea así que vamos a colocar aquí estas dos 86 00:11:48,500 --> 00:11:55,679 variables por un lado la materia y por otro lado la energía entonces que vamos a rellenar ahora en 87 00:11:55,679 --> 00:11:59,960 esta tabla muy bien pues ahora imaginaos que estamos en un sistema que puede intercambiar 88 00:11:59,960 --> 00:12:07,059 materia y puede intercambiar energía en ese caso estaríamos en un sistema abierto este sí puede 89 00:12:07,059 --> 00:12:14,259 intercambiar materia y si puede intercambiar energía por lo tanto si tenemos un sistema de 90 00:12:14,259 --> 00:12:20,440 esas características estaremos en un sistema abierto un ejemplo de sistema abierto puede ser 91 00:12:20,440 --> 00:12:27,620 por ejemplo lo que os he dicho antes un erlenmeyer vale así tal cual un erlenmeyer abierto podría 92 00:12:27,620 --> 00:12:33,820 intercambiar materia a través del tapón y energía a través de las paredes esto sería un sistema 93 00:12:33,820 --> 00:12:40,000 abierto ahora un sistema que no sea capaz de intercambiar materia pero si sea capaz de 94 00:12:40,000 --> 00:12:46,019 intercambiar energía es un sistema cerrado un sistema cerrado no podría intercambiar materia 95 00:12:46,019 --> 00:12:52,440 y sí podría intercambiar energía y esto correspondería por ejemplo con el mismo matraz 96 00:12:52,440 --> 00:12:59,980 pero si le ponemos un tapón si le ponemos un tapón al matraz el matraz no puede intercambiar 97 00:12:59,980 --> 00:13:05,480 materia con el exterior pero sí que puede intercambiar calor a través de las paredes y 98 00:13:05,480 --> 00:13:12,399 finalmente un sistema que ni puede transmitir materia ni puede transmitir energía sería un 99 00:13:12,399 --> 00:13:18,919 sistema aislado y conseguir un sistema totalmente aislado es algo bastante complicado ya que es muy 100 00:13:18,919 --> 00:13:26,399 difícil conseguir que no se disipe absolutamente nada de energía en un sistema sin embargo un 101 00:13:26,399 --> 00:13:32,620 ejemplo que yo creo que os puede quedar un poco claro es un termo el típico termo que se utiliza 102 00:13:32,620 --> 00:13:40,480 pues para guardar tu café caliente echas dentro del termo el café y lo dejas ahí tapado y eso 103 00:13:40,480 --> 00:13:46,600 conserva el calor durante una buena cantidad de tiempo no pues eso sería un sistema aislado no 104 00:13:46,600 --> 00:13:51,000 deja pasar materia porque tiene el tapón está perfectamente cerrado ni puede entrar ni salir 105 00:13:51,000 --> 00:13:58,480 nada y por otro lado aísla la energía y deja que dentro se mantenga el calor durante una larga 106 00:13:58,480 --> 00:14:08,779 cantidad de tiempo luego terminéis de verlo pero bueno lo hemos visto casi todo estábamos 107 00:14:08,779 --> 00:14:25,539 Estamos hablando de los sistemas, decíamos acordados del sistema, rodeado del entorno o alrededores, se le puede llamar. Luego, lo que era un proceso, decíamos que un proceso es cualquier cambio o transformación que experimenta la materia. 108 00:14:25,539 --> 00:14:35,879 Entonces, hay tipos de procesos que son irreversibles, que pueden tener lugar en un sentido y en el contrario, por ejemplo, una reacción química en equilibrio. 109 00:14:36,480 --> 00:14:41,700 Y también los hay irreversibles, que tienen lugar en un solo sentido, ¿vale? 110 00:14:42,120 --> 00:14:50,279 Entonces, en este proceso irreversible podríamos poner una reacción química en equilibrio en las dos flechas, a la derecha, hacia adelante y hacia atrás. 111 00:14:50,279 --> 00:14:55,919 Y en el proceso irreversible solo tiene lugar en un sentido, por ejemplo, una reacción de combustión. 112 00:14:58,159 --> 00:15:04,220 Otra manera de clasificar los procesos es según la variable que se mantiene constante durante el proceso. 113 00:15:04,840 --> 00:15:11,100 Por ejemplo, podemos decir un proceso isotérmico cuando la temperatura es constante, no varía. 114 00:15:12,200 --> 00:15:16,240 Isobárico, pues cuando la presión se mantiene constante, no varía. 115 00:15:16,240 --> 00:15:22,139 isocórico, cuando el volumen permanece constante, aunque aquí no está escrito, 116 00:15:22,779 --> 00:15:26,779 y adiabático, no hay intercambio de energía con el entorno, 117 00:15:28,080 --> 00:15:30,740 entonces el sistema está aislado, es adiabático. 118 00:15:35,299 --> 00:15:38,299 Antes de ver los cambios de estado, vamos a ver otro vídeo, 119 00:15:38,299 --> 00:15:44,899 tenemos aquí, en relación a las variables, 120 00:15:44,899 --> 00:15:53,379 lo que es una variable extensiva e intensiva y lo que es una función de estado. Es interesante verlo. 121 00:16:20,419 --> 00:16:25,559 Muy buenas alumnos, aquí Brickinblad una vez más para hablar de química y en la clase de hoy vamos a estudiar 122 00:16:25,559 --> 00:16:30,080 los distintos tipos de variables que tenemos en la termodinámica. 123 00:16:30,279 --> 00:16:35,019 Una variable no es más que algo que se puede medir para describir un sistema, 124 00:16:35,019 --> 00:16:42,000 como por ejemplo la masa, la temperatura, el volumen, la presión. Hay distintas variables 125 00:16:42,000 --> 00:16:48,179 que se pueden utilizar para describir un sistema y mientras se pueda medir y utilizar entonces es 126 00:16:48,179 --> 00:16:54,360 una variable. Sin embargo dentro de las variables tenemos dos grupos que se diferencian bastante. 127 00:16:54,700 --> 00:16:59,740 Vamos a utilizar la pizarra. Tal y como os digo tenemos dos tipos de variables ¿de acuerdo? Unas 128 00:16:59,740 --> 00:17:06,759 son las extensivas y otras son las intensivas pues bien vamos a empezar a añadir en esta tabla 129 00:17:06,759 --> 00:17:13,039 distintas características de cada uno de estos tipos de variables las variables extensivas son 130 00:17:13,039 --> 00:17:20,339 por definición las que dependen de la masa que tenemos en nuestro sistema y las intensivas no 131 00:17:20,339 --> 00:17:25,519 dependen de la masa y esto es básicamente la descripción de qué es una propiedad extensiva 132 00:17:25,519 --> 00:17:31,440 y una propiedad intensiva. Ahora voy a poneros aquí algunas cuantas que son extensivas e intensivas 133 00:17:31,440 --> 00:17:37,599 para ver si hoy puede quedar un poquitín más claro. Por ejemplo, dentro de las extensivas tenemos la propia masa. 134 00:17:38,599 --> 00:17:45,740 La masa es una variable extensiva ya que es algo que podemos medir y es extensivo ya que evidentemente 135 00:17:45,740 --> 00:17:55,380 cuanto más masa tenemos, más masa tenemos. Igual que la masa, el volumen también podría ser otra variable extensiva. 136 00:17:55,519 --> 00:18:00,519 Ya que a más masa tengamos de un producto, más volumen tendremos de éste. 137 00:18:00,839 --> 00:18:05,200 Estas dos, por ejemplo, son propiedades extensivas bastante comunes de utilizar. 138 00:18:05,660 --> 00:18:14,319 Y dentro de las intensivas, pues tenemos las que no dependen de la masa, como puede ser, por ejemplo, la temperatura, que es muy evidente. 139 00:18:14,319 --> 00:18:20,460 Y es que podemos tener, por ejemplo, un kilo de arroz o 20 gramos de arroz y que estén a la misma temperatura. 140 00:18:20,460 --> 00:18:26,299 La temperatura es algo que no depende de la masa, igual que no lo hace, por ejemplo, tampoco la presión. 141 00:18:26,619 --> 00:18:32,259 Podríamos tener un mol de hidrógeno a una atmósfera y el mismo mol de hidrógeno a dos atmósferas. 142 00:18:32,539 --> 00:18:38,460 Es algo que no depende de la masa que tengamos de producto, por lo tanto, es una propiedad intensiva. 143 00:18:39,220 --> 00:18:44,440 Y esta es básicamente la descripción de los dos tipos de variables que podemos tener dentro de la termodinámica. 144 00:18:44,519 --> 00:18:49,960 Sin embargo, os voy a presentar otra que también se utiliza mucho, que son las funciones de estado. 145 00:18:49,960 --> 00:19:03,519 Muy bien, imaginaos que tenemos un sistema que vamos a llamar sistema 1, por decir algo, que ha empezado en un estado inicial y el mismo sistema, el sistema 1, ha llegado a un estado final. 146 00:19:03,519 --> 00:19:19,640 Cuando digo un estado inicial y un estado final, puedo referirme que aquí a lo mejor estaba una temperatura y aquí está otra, aquí estaba bajo una presión y aquí está otra. Simplemente aquí ha ido de un estado a otro estado, aunque el sistema en sí es el mismo. 147 00:19:19,640 --> 00:19:35,500 ¿De acuerdo? Entonces este proceso puede suceder por distintas vías, puede ir a través de un gradiente directo o puede hacer cualquier historia, simplemente puedes venir de un estado inicial a un estado final por mil vías diferentes. 148 00:19:35,500 --> 00:20:00,700 Por ejemplo, imaginaos que yo ahora quiero bajar la temperatura de este estado inicial a este estado final de 100ºC a 0ºC, pues puedo ir 99ºC, 98ºC, bla, bla, bla, hasta 0ºC, o puedo ir de 100ºC a 200ºC y luego bajar hasta 0ºC, o puedo bajar hasta menos 50ºC y luego ir a 0ºC, ¿vale? Podemos hacer este cambio de estado inicial a estado final de muchas maneras diferentes. 149 00:20:00,700 --> 00:20:14,420 Pues muy bien, una función de estado es una variable que sólo depende de cómo se encuentra en el estado final, ¿de acuerdo? En el estado final o en el estado inicial. No depende para nada del camino que haya hecho. 150 00:20:14,420 --> 00:20:33,579 Por ejemplo, lo que os he dicho, si yo aquí tengo la temperatura a 100ºC y yo aquí tengo la temperatura a 0ºC, la temperatura puede ser una variable de estado porque en el estado inicial será 100ºC y en el estado final será 0ºC, haga el camino que haga. 151 00:20:33,579 --> 00:20:54,400 Por lo tanto, la temperatura es una función de estado. La temperatura sería una función de estado, la presión sería otra y el volumen sería otra función de estado, ya que por muchos caminos que hagas, si llegas a cierta temperatura, a cierta presión, a cierto volumen, al estado final, estos no dependen para nada del camino que hayas seguido. 152 00:20:54,400 --> 00:21:00,940 como por ejemplo si depende el calor o el trabajo el calor que nosotros necesitaremos para bajar de 153 00:21:00,940 --> 00:21:06,940 100 grados a 0 mediante un gradiente directo es totalmente diferente que el calor que necesitaremos 154 00:21:06,940 --> 00:21:12,880 para pasar de 100 a 0 si subimos a 200 y luego bajamos de nuevo a 0 por lo tanto el calor no 155 00:21:12,880 --> 00:21:17,960 es una función de estado mientras que si lo son por ejemplo la temperatura la presión el volumen 156 00:21:17,960 --> 00:21:22,799 la masa los moles y este es otro tipo de variables que tenemos dentro de la termodinámica las 157 00:21:22,799 --> 00:21:28,119 funciones de estado y aquí en esta tabla que veis ahora mismo tenemos un pequeño resumen de cuáles 158 00:21:28,119 --> 00:21:33,599 son las variables que hemos visto en el vídeo de hoy las extensivas que son las que dependen de la 159 00:21:33,599 --> 00:21:40,440 masa como por ejemplo la masa el volumen y demás las intensivas que son las que no dependen de la 160 00:21:40,440 --> 00:21:47,660 masa como es por ejemplo la densidad la presión la temperatura y las funciones de estado que son 161 00:21:47,660 --> 00:21:52,079 las que solamente dependen del estado en el que se encuentra el sistema 162 00:21:52,079 --> 00:21:56,759 independientemente del camino que hayan utilizado para llegar hasta él. 163 00:21:56,759 --> 00:22:00,759 Como por ejemplo la presión, la temperatura, el volumen, la masa, los moles... 164 00:22:01,319 --> 00:22:05,839 Así que bueno, aquí tenéis una tablita resumen de todas las variables que hay en termodinámica. 165 00:22:06,279 --> 00:22:11,750 Bueno, pues vamos a seguir. 166 00:22:12,750 --> 00:22:19,089 Ya habéis visto lo que es una variable intensiva, extensiva y lo que es una función de estado. 167 00:22:19,089 --> 00:22:36,609 Hay muchas variables que describen el estado del sistema, pero no todas son funciones de estado. Aquellas que para llegar de un estado a otro no depende del camino que se siga, esas son las funciones de estado. 168 00:22:36,609 --> 00:23:05,279 Vamos a seguir. Ahora vamos a ver los cambios de estado. Sabéis que la materia se presenta en tres estados, sólido, líquido y gas, aunque también hablamos del estado plasma, que en física y química se denomina plasma, al cuarto estado de agregación de la materia, que es un estado fluido similar al gaseoso, pero donde las partículas están eléctricamente cargadas. 169 00:23:05,279 --> 00:23:17,660 Bueno, nos vamos a centrar en los estados sólido, líquido y gaseoso, ¿vale? Este estado son características del estado líquido y gaseoso a la vez, pero solo se consigue a muy altas temperaturas. 170 00:23:18,619 --> 00:23:30,640 Bueno, vamos a ver, si tenemos una sustancia, esta puede pasar de un estado a otro variando bien la temperatura o la presión o ambas a la vez, ¿vale? Que ya lo veremos. 171 00:23:30,640 --> 00:23:49,019 Entonces, vamos a ver los… a ver si lo tenemos mejor, un dibujo mejor que este. Bueno, la presentación quizás me gusta más. Tenemos aquí el… aquí tenemos el resumen. Bueno, el estado de la materia. 172 00:23:49,019 --> 00:24:07,019 Bueno, tenemos, hace poco lo repasé, el estado sólido, líquido y gaseoso. Bueno, pues para pasar del estado, cuando pasamos del estado sólido a líquido, hay un cambio de estado. Pues a este estado se le llama fusión y está en rojo. 173 00:24:07,019 --> 00:24:26,440 Hay que aportar energía para que ocurra la fusión. Por ejemplo, si tenemos hielo, para que pase a agua líquida tenemos que darle calor. Y luego el estado de líquido a gas se llama vaporización. Lo vamos a ver que puede ocurrir por evaporación y por ebullición. También hay que aportar calor. 174 00:24:26,440 --> 00:24:51,519 Y el estado de sólido a gas, sublimación directa. Y luego los estados inversos son de gas a líquido, condensación o licuación, se desprende calor en este caso, y de líquido a sólido, solidificación, también se desprende calor, o de gas a sólido, sublimación inversa o regresiva, también se desprende calor en este caso. 175 00:24:51,519 --> 00:24:57,220 Los que están en rojo necesitan calor para que ocurran y los que están en azul desprenden calor. 176 00:24:58,539 --> 00:25:02,319 Entonces, estamos aquí. 177 00:25:03,119 --> 00:25:12,079 Decimos que una sustancia puede pasar de un estado a otro, líquido o gas, dependiendo de la variación de la temperatura y la presión que lo veremos más adelante. 178 00:25:13,339 --> 00:25:16,460 Bueno, pues vamos a centrarnos ahora en la fusión y solidificación. 179 00:25:17,940 --> 00:25:19,099 Bueno, ¿qué es la fusión? 180 00:25:19,099 --> 00:25:33,319 Pues la fusión, como hemos visto, es el paso de sólido a líquido. Tenemos aquí en el libro unos cubos de hielo, se derriten, pasa agua líquida. Y la solidificación es el paso de líquido a sólido, al contrario. 181 00:25:33,319 --> 00:25:50,359 Entonces, vamos a ver estas leyes de la fusión y la solidificación. Cada sustancia funde o solidifica a una temperatura fija. Es la misma temperatura, pero es en sentido inverso de la otra. Es decir, que la temperatura de fusión y solidificación es la misma. 182 00:25:50,359 --> 00:25:54,380 cuando ocurre que la presión es de una atmósfera 183 00:25:54,380 --> 00:25:57,759 a esa temperatura la que funde esa sustancia solidifica 184 00:25:57,759 --> 00:26:00,880 se llama punto de fusión o punto de solidificación 185 00:26:00,880 --> 00:26:06,519 entonces el punto de fusión es igual al punto de solidificación 186 00:26:06,519 --> 00:26:08,039 como acabamos de decir 187 00:26:08,039 --> 00:26:10,440 otra cosa, en los cambios de estado 188 00:26:10,440 --> 00:26:11,880 mientras dura la fusión 189 00:26:11,880 --> 00:26:14,420 mientras dura el cambio de estado o la solidificación 190 00:26:14,420 --> 00:26:19,059 la temperatura se mantiene fija, constante 191 00:26:19,059 --> 00:26:29,059 Es invariable. Y luego, si hay impurezas, cualquier impureza disminuye la temperatura de fusión o de solidificación de una sustancia. 192 00:26:30,400 --> 00:26:40,380 Es que son temperaturas fijas, pero cuando hay impurezas, pues el intervalo también aumenta, el intervalo de fusión o de solidificación, y también disminuye la temperatura. 193 00:26:41,500 --> 00:26:48,240 Entonces, la mayoría de las sustancias, al fundir, aumentan de volumen. Y cuando solidifican, disminuyen de volumen. 194 00:26:49,059 --> 00:26:57,819 es el caso del agua, que es una excepción. El hielo aumenta de volumen, ¿vale? Al pasar 195 00:26:57,819 --> 00:27:02,900 de líquido a sólido aumenta de volumen. Y la mayoría es al contrario, cuando es solidificante 196 00:27:02,900 --> 00:27:09,500 es muy bien. Bueno, pues pensad en esto y luego lo podemos comentar a ver por qué importancia 197 00:27:09,500 --> 00:27:18,460 tiene todo esto. Reflexiona, ¿vale? Vamos a ver ahora lo que es la vaporización. 198 00:27:20,039 --> 00:27:33,680 Si os fijáis, si dejáis en verano, por ejemplo, agua en un recipiente, para que no se quede tan seco, vemos que este agua poco a poco va desapareciendo. 199 00:27:34,680 --> 00:27:40,980 ¿Qué le ha pasado a ese agua? ¿Cómo es posible que se evapore si la temperatura no es de 100 grados? Vamos a ver qué ocurre. 200 00:27:40,980 --> 00:28:04,259 Y entonces la vaporización, hemos visto que era el paso de líquido a gas, lo teníamos aquí en el dibujo, cuando pasamos de líquido a gas es vaporización, pero se puede producir la vaporización de dos maneras, por evaporación y por ebullición, esta es la diferencia. 201 00:28:04,259 --> 00:28:16,099 La evaporación es la vaporización, pero cuando hay evaporación solamente se evapora, la evaporación ocurre en la superficie, en la parte de arriba, en la superficie del líquido. 202 00:28:16,539 --> 00:28:21,859 Y la evaporación puede ocurrir a cualquier temperatura, por eso tú puedes secar ropa a 30 grados, a 20, ¿vale? 203 00:28:22,940 --> 00:28:29,799 ¿Por qué ocurre esto? Porque hay un equilibrio líquido-vapor. Cuando el líquido se evapora también este se enfría, ¿vale? 204 00:28:29,799 --> 00:28:59,440 Ahora, luego vemos qué diferencia hay entre la evaporación y la ebullición. En la evaporación hemos dicho que la evaporación ocurre en la superficie del litio, por eso si ponemos, por ejemplo, para que se evapore algo, ponemos cuando tú extiendes la ropa, si la extiendes se seca antes, porque hay más superficie en contacto con el aire, más de la ropa. 205 00:28:59,799 --> 00:29:21,019 Los factores que influyen en la velocidad de evaporación son de la naturaleza del líquido, claro, no todos los líquidos son iguales, ¿no? Entonces, a mayor presión de vapor, a una determinada temperatura, más rápido se evapora y más volátil es el líquido. A mayor presión de vapor, a una temperatura, antes se evapora, más volátil. 206 00:29:21,019 --> 00:29:34,039 De la superficie libre. A mayor superficie libre de un líquido, más rápido se evapora. Por ejemplo, lo que he dicho de la ropa. Si queremos que se seque la ropa, la ponemos muy extendida. 207 00:29:34,039 --> 00:29:38,160 también depende de la temperatura 208 00:29:38,160 --> 00:29:40,819 a mayor temperatura más evaporación 209 00:29:40,819 --> 00:29:44,539 depende de lo renovado que está el aire 210 00:29:44,539 --> 00:29:46,579 si el aire está muy saturado 211 00:29:46,579 --> 00:29:51,099 entonces las corrientes de aire favorecen la evaporación 212 00:29:51,099 --> 00:29:54,819 para secarnos el pelo también utilizamos un secador 213 00:29:54,819 --> 00:29:57,339 con el que conseguimos una corriente de aire 214 00:29:57,339 --> 00:29:59,180 caliente encima mejor 215 00:29:59,180 --> 00:30:03,059 y la humedad atmosférica, si la atmósfera está seca 216 00:30:03,059 --> 00:30:05,400 la evaporación es mayor, he dicho antes. 217 00:30:08,440 --> 00:30:10,779 Bueno, a ver, ¿qué pensaríais? 218 00:30:10,859 --> 00:30:14,500 ¿Qué se evapora más rápidamente, el éter, el alcohol etílico o el agua? 219 00:30:15,180 --> 00:30:18,619 El punto de ebullición del éter es 35 grados, 220 00:30:18,799 --> 00:30:21,599 el del alcohol 78 y el del agua 100. 221 00:30:21,799 --> 00:30:23,240 ¿Qué se evapora antes? Pensad. 222 00:30:24,700 --> 00:30:27,880 Bueno, vamos a ver ahora qué es la ebullición. 223 00:30:28,299 --> 00:30:32,779 La ebullición es la vaporización, pero en toda la masa del líquido, 224 00:30:32,779 --> 00:30:43,779 O sea, ves que cuando está, pones agua a hervir, si lo dejáis al mínimo, se calienta así lentamente, pues vais viendo que va desapareciendo el volumen de agua, se va evaporando. 225 00:30:44,880 --> 00:30:57,779 Pero si lo ponéis, lo dejáis a una temperatura muy, bueno, lo dejáis a fuego máximo, ves que cuando empieza a alcanzar es como la vaporización tumultuosa, ¿no? 226 00:30:57,779 --> 00:31:02,299 Entonces, la ebullición es la vaporización en toda la masa del líquido. 227 00:31:02,400 --> 00:31:07,539 Todo el líquido se está moviendo, no solamente el de la superficie, todo él se mueve. 228 00:31:08,339 --> 00:31:13,579 Entonces, las leyes de la ebullición son que cada líquido hierve a una determinada temperatura, 229 00:31:14,200 --> 00:31:19,619 pero cuando la presión es de una atmósfera, esta temperatura se llama punto de ebullición. 230 00:31:21,599 --> 00:31:25,960 Acordaos, la ebullición es la vaporización tumultuosa en toda la masa. 231 00:31:25,960 --> 00:31:45,559 Toda la masa del líquido está moviéndose, no solo la superficie. Cuando hay un cambio de estado, mientras dura la ebullición, en el cambio de estado, la temperatura se mantiene constante. Cuando un líquido no es puro, pasa como antes, que va variando, la temperatura cambia. 232 00:31:45,559 --> 00:31:56,019 Entonces, acordaos del aumento ebullioscópico. Cuando añadimos un soluto a un disolvente, aumenta la temperatura de ebullición. 233 00:31:57,599 --> 00:32:03,039 Si la presión aumenta, también es verdad que cuando la presión aumenta, el punto de ebullición aumenta. 234 00:32:03,579 --> 00:32:10,279 Cuando la presión disminuye, el punto de ebullición disminuye. Esto lo vemos experimentalmente en prácticas. 235 00:32:10,279 --> 00:32:28,390 Vamos a ver ahora lo que es la condensación. La condensación y la sublimación. ¿Qué era la condensación? Fijaos, si pasamos de líquido a gas, vaporización de gas a líquido, condensación. 236 00:32:28,390 --> 00:32:42,750 ¿Vale? Y la sublimación, en la sublimación inversa pasamos, bueno, lo habéis visto antes, de gas a sólido y la directa de sólido a gas. 237 00:32:42,750 --> 00:33:03,960 Bueno, vamos a ver qué pasa en invierno, que se empañan los cristales de las casas, a qué es debido. Bueno, la condensación o licuación es el paso de gas a líquido, ¿vale? Este es un proceso inverso a la evaporación, ¿vale? 238 00:33:03,960 --> 00:33:08,039 Se consigue disminuyendo la temperatura o aumentando la presión. 239 00:33:09,440 --> 00:33:11,920 Si disminuye la temperatura, se enfría. 240 00:33:12,240 --> 00:33:16,819 Entonces, si las partículas estaban en estado gaseoso, muy agitadas, 241 00:33:17,400 --> 00:33:22,359 al disminuir la temperatura, se enfrían y se empiezan a colocar, bueno, pasa el líquido. 242 00:33:22,480 --> 00:33:25,960 Y al aumentar la presión, lo mismo, vas juntando las partículas. 243 00:33:27,380 --> 00:33:30,839 En invierno, el vapor de agua condensa los cristales de las casas. 244 00:33:30,839 --> 00:33:45,200 ¿Por qué? Porque debido a que la temperatura del cristal es más baja que la del interior de la casa, el vapor de agua del ambiente se fría, pasa de vapor a líquido. 245 00:33:46,900 --> 00:33:57,200 En una bombona de butano tenemos, por ejemplo, gas licuado a presión, o sea, hay que decir, unes las partículas y licúan. 246 00:33:57,200 --> 00:34:18,980 Bueno, ¿qué es la sublimación? Pues el paso directo de sólido a gas. Aquí tenéis un dibujo, hay un vídeo, luego lo veis vosotros. El yodo, por ejemplo, tú lo calientas, entonces pasa directamente de sólido a gas sin pasar por el estado líquido. Lo calientas y luego se depositan las paredes del recipiente. 247 00:34:18,980 --> 00:34:31,190 Por ejemplo, el yodo, el naftaleno. Vale. Yo creo que no le vamos a ver. Luego ya os digo, lo podéis ver en casa vosotros. 248 00:34:33,469 --> 00:34:48,769 No sé si conocéis el proceso de la liofilización. Los medios de cultivo que veis aquí, que los vais a utilizar cuando preparéis los medios, vienen liofilizados en botes. 249 00:34:48,769 --> 00:34:53,769 ¿Qué significa? Que se ha quitado la humedad por este proceso llamado liofilización. 250 00:34:55,030 --> 00:34:59,150 Aquí os podéis meter en la página y lo veis. 251 00:35:01,269 --> 00:35:06,070 Y luego la cristalización por sublimación, hemos dicho paso directo de gas a sólido, 252 00:35:06,429 --> 00:35:09,530 sin pasar por el estado líquido, pues vais a ver el vídeo. 253 00:35:19,710 --> 00:35:22,329 Bueno, perdonad que acabo de deciros... 254 00:35:23,949 --> 00:35:36,670 Os acabo de hablar de la cristalización por sublimación, sí, que es el paso directo de gas a sólido, de gas a sólido, no de sólido a gas, ¿vale?, sin pasar por el estado líquido. 255 00:35:36,670 --> 00:36:00,559 Bueno, esto lo vamos a ver el próximo día. Y lo siguiente que vamos a ver es la energía y sus transformaciones. Os quiero dar esto en plan muy sencillito para ver si podemos hacer algún ejercicio. 256 00:36:00,559 --> 00:36:10,159 ¿Vale? Entonces, vamos a ver qué ocurre con las… habéis oído hablar del principio de conservación de la energía. 257 00:36:10,840 --> 00:36:20,900 Los intercambios de energía entre un sistema y el entorno pueden tener lugar de dos maneras, o bien realizando un trabajo o intercambiando calor. 258 00:36:20,900 --> 00:36:43,320 Entonces, vemos aquí en este esquema un sistema termodinámico típico en el que puede verse una caldera, que es la que suministra el calor, la entrada a la izquierda y después un condensador de calor a la derecha y vemos cómo se extrae el trabajo con una serie de pistones, ¿vale? 259 00:36:43,320 --> 00:37:00,880 Entonces, ahí hay intercambio de trabajo y energía. ¿Cuándo se realiza trabajo? Cuando el sistema se desplaza bajo la acción de una fuerza, decíamos, por definición, el trabajo es igual a la fuerza realizada por el desplazamiento, ¿vale? 260 00:37:00,880 --> 00:37:11,940 Entonces, la fórmula del trabajo, W es el trabajo, F es la fuerza y D es el desplazamiento. 261 00:37:12,079 --> 00:37:14,619 En el sistema internacional, ¿en qué unidades se mide? 262 00:37:15,139 --> 00:37:21,579 Sería, trabajo es igual en el sistema internacional, la fuerza en newton y el desplazamiento en metro. 263 00:37:22,300 --> 00:37:28,440 O sea, esto es un julio, ¿vale? Newton por metro, esquema de trabajo realizado. 264 00:37:28,440 --> 00:37:55,440 Cuando hay intercambio de calor, también para que lo veáis esto, vamos a ver, bueno, estos son los cambios de estado que hemos visto, los podéis repasar por aquí, vale, los que estamos viendo, evaporación, ebullición, si queréis lo repasamos, vamos a repasar un poco esto, lo que hemos visto, vale. 265 00:37:58,440 --> 00:38:04,599 Las variables, aquello que se puede medir, nos describen el estado del sistema. 266 00:38:04,760 --> 00:38:10,980 Variables termodinámicas habituales, el volumen, la temperatura, presión, calor, trabajo, energía interna. 267 00:38:11,780 --> 00:38:17,300 Cuando los sistemas son abiertos, cerrados, aislados, lo repasáis, ¿vale? 268 00:38:17,760 --> 00:38:24,280 Abiertos podían intercambiar materia y energía, cerrados solo pueden intercambiar energía pero no materia, 269 00:38:24,820 --> 00:38:27,940 y los aislados no pueden intercambiar ni materia ni energía. 270 00:38:28,440 --> 00:38:45,719 Veíamos en los procesos que eran los cambios, podían ser reversibles, que se puede pasar de nuevo al estado inicial, por ejemplo, el reversible, veis las dos flechas, y reversibles solamente van en un sentido. 271 00:38:45,719 --> 00:39:00,699 Bueno, por ejemplo, en este caso vemos este es irreversible. Luego, tipos de procesos también isotérmicos. Un proceso isotérmico ISO es igual temperatura, temperatura constante. 272 00:39:01,380 --> 00:39:07,820 Isocórico, volumen constante, isobárico, presión constante y adiabático, calor constante. 273 00:39:08,780 --> 00:39:15,300 Luego, a continuación, vemos los pasos, los cambios de estado. 274 00:39:15,460 --> 00:39:19,519 Decíamos que el paso de un estado a otro depende de las condiciones de presión y de temperatura. 275 00:39:20,219 --> 00:39:27,219 Fijaos, cuando tenemos un sólido, veis que ordenadas están las partículas, vibran, pero están muy fijas, muy juntas. 276 00:39:27,980 --> 00:39:35,559 Luego en el líquido van adquiriendo más energía, más movimiento y se va separando un poco, 277 00:39:35,559 --> 00:39:42,500 aunque los líquidos no se pueden comprimir como los gases, apenas son compresibles, pero tienen una cierta movilidad. 278 00:39:43,139 --> 00:39:45,940 Los líquidos se adaptan a la forma del recipiente que los contiene. 279 00:39:46,340 --> 00:39:53,019 Pero los gases, fijaos, las partículas están más separadas y tienen mucha más libertad de movimiento. 280 00:39:53,019 --> 00:40:03,639 Hasta aquí hemos visto lo que es la fusión, el paso de sólido a líquido, la solidificación, el paso de líquido a sólido. 281 00:40:05,219 --> 00:40:10,019 Tienes que saber que mientras hay un cambio de estado, la temperatura permanece constante. 282 00:40:10,760 --> 00:40:17,340 Entonces, en esta representación, temperatura frente al tiempo, si vemos un sólido que se va calentando, 283 00:40:17,340 --> 00:40:38,599 Fijaos aquí, este sólido pasa de menos 10 a 0 grados, vamos suministrando calor, entonces cuando llega a la temperatura de fusión, pues tenemos sólido y líquido, mientras dura la fusión ves que la temperatura es constante, a 0 grados en el caso del hielo. 284 00:40:38,599 --> 00:40:50,340 ¿No? Vale. Aquí cuando teníamos a menos 10, como vamos a hacer problemas después de todo esto, pues vemos que tenemos que suministrar calor al hielo para que llegue hasta 0 grados. 285 00:40:50,480 --> 00:40:57,320 Si está a menos 10, pues llega hasta 0 grados. Después, más calor para que funda. ¿Vale? 286 00:40:58,059 --> 00:41:03,500 Después, una vez que ha fundido todo, ya tenemos estado líquido hasta que llegamos a los 100 grados. 287 00:41:04,199 --> 00:41:15,460 Luego, otra vez, hay que suministrarle calor para llegar a 100 grados y luego para cambiar de estado de líquido a gas, pues veis que la temperatura también permanece constante. 288 00:41:15,460 --> 00:41:28,460 Sin embargo, cuando va subiendo la temperatura en estado líquido, va cambiando. Aquí en el cambio de estado de líquido a gas, la temperatura es constante. Es esta representación. 289 00:41:28,460 --> 00:41:35,079 Luego ya si seguimos aumentando la temperatura, aumentando, vamos suministrando más calor. 290 00:41:35,079 --> 00:41:55,300 Bueno, pues hemos visto lo que es la vaporización, que se puede producir también por evaporación y por ebullición. La evaporación es el paso del líquido a gas en la superficie del líquido. La ebullición es el paso del líquido a gas por formación de burbujas en toda la masa. 291 00:41:55,300 --> 00:42:16,219 ¿Lo veis aquí? La condensación es justo al bajar la temperatura o por aumento de la presión, condensación es paso de gas a líquido. Es como el vapor condensa, al estar frío el cristal, se forman las gotas, ¿vale? Pasado de gas a líquido. 292 00:42:16,219 --> 00:42:24,599 Bueno, luego esto es lo que os quiero explicar el próximo día. Hemos visto sublimación, paso de sólido a gas, ¿vale? 293 00:42:27,300 --> 00:42:41,719 Bien, esto de los diagramas de fase lo voy a explicar más despacio, pero ya os digo. A ver, porque vamos a meter ahora con la energía y sus transformaciones, ¿vale? 294 00:42:41,719 --> 00:43:02,159 Bueno, pues seguimos con la unidad. Vamos a ver, ¿qué es el calor? Pues que sabemos que el calor se transmite de los cuerpos más calientes a los cuerpos más fríos. El calor es energía en tránsito entre dos cuerpos que están a distinta temperatura, ¿vale? 295 00:43:02,159 --> 00:43:07,659 Por eso el calor, tenéis aquí, que se intercambia cuando existe una diferencia de temperatura. 296 00:43:08,940 --> 00:43:13,539 Entonces, siempre el calor es energía en tránsito, ¿vale? 297 00:43:15,300 --> 00:43:23,780 Entonces, aquí, ya sabéis, estos textos están hechos por el ministerio. 298 00:43:23,780 --> 00:43:33,579 Entonces, directamente tenéis aquí la ecuación del primer principio de la termodinámica, ¿vale? 299 00:43:34,000 --> 00:43:35,219 Que luego lo explicamos. 300 00:43:37,159 --> 00:43:41,320 Este incremento es la variación de incremento de energía, sería la energía interna. 301 00:43:42,039 --> 00:43:47,900 Trabajo, vamos a verla aquí, la ecuación del primer principio de la termodinámica. 302 00:43:51,980 --> 00:43:54,039 ¿Sabéis? Es la energía interna. 303 00:43:54,039 --> 00:44:11,960 La tengo yo, aquí. Vale. El primer principio de la termodinámica dice que el cambio de energía interna de un sistema, la energía interna de un sistema es la suma de todas las energías que tiene el sistema, ¿no? 304 00:44:11,960 --> 00:44:34,820 Entonces, el cambio, cuando hay una variación en esa energía interna del sistema, ese cambio de energía interna es igual a la suma del calor intercambiado entre el sistema y los alrededores, más el trabajo realizado también entre el sistema y los alrededores. 305 00:44:34,820 --> 00:44:52,920 Pero es que ese intercambio puede ser o bien que el sistema desprenda calor, lo ceda, o bien que absorba calor. Y lo mismo puede ser con el trabajo. Se puede realizar trabajo contra el sistema o el sistema puede realizar trabajo contra los alrededores. 306 00:44:52,920 --> 00:45:08,960 Entonces, hay un criterio de signos para saber que lo vamos a ir viendo de poco en poco. Este sería el primer principio de la termodinámica. El elemento de U sería la energía interna, se puede llamar con una E, pero vale. 307 00:45:08,960 --> 00:45:23,300 Entonces, lo que sí que es una función de estado es la energía interna. Antes hemos hablado de funciones de estado, pues la energía interna es una función de estado. 308 00:45:23,300 --> 00:45:41,300 De momento, que os suene, este es el primer principio de la termodinámica. La variación de energía es igual al trabajo realizado por o sobre más el calor también intercambiado. 309 00:45:41,300 --> 00:45:50,519 cambiado. La unidad de medida de energía, el julio, unidad de trabajo habitual, también 310 00:45:50,519 --> 00:46:02,059 utilizamos mucho las calorías. Un julio equivale a 1,24 calorías, no, 0,24, perdón, 0,24 311 00:46:02,059 --> 00:46:09,639 calorías y una caloría son 4,18 julios. Este es el primer principio de la termodinámica, 312 00:46:09,639 --> 00:46:24,199 La variación de energía que experimenta un sistema es igual a la suma del trabajo y el calor. Pero, claro, también hablábamos del trabajo mecánico, que era igual a la fuerza por el desplazamiento. Ya no nos vamos a meter. 313 00:46:24,199 --> 00:46:37,159 Y a lo que yo quería llegar ya luego es a estas dos fórmulas que ahora os explico, pero todo está súper resumido. 314 00:46:37,159 --> 00:47:03,920 Entonces, veis aquí el primer principio de la termodinámica. Este incremento D es una variación de energía que experimente un sistema, energía final menos energía inicial. Pero la definición de calor es energía en tránsito que se transmite debido a una diferencia de temperatura entre dos cuerpos. Siempre se transmite del cuerpo más caliente al cuerpo más frío. 315 00:47:03,920 --> 00:47:25,519 ¿Cómo podemos decir qué es la temperatura? Pues digamos que la temperatura es como un estado de agitación que tienen las partículas, ¿no? Podemos decir, la unidad de calor y trabajo son las mismas. En el sistema internacional hemos dicho que es el julio, no hace falta que aprendáis esta definición de memoria, ¿vale? 316 00:47:25,519 --> 00:47:43,639 Un kilojulio son 10 a la 3 julios, una caloría 4,18 julios, eso suele dar una kilocaloría 4,18 kilojulios, un julio 0,24 calorías, da igual que utilices un factor u otro, da lo mismo, ¿vale? 317 00:47:43,639 --> 00:48:03,139 Bueno, pues que os vaya sonando esto. Entonces, también el trabajo es una energía que se transfiere debido a fuerzas aplicadas. El calor debido a diferencia de temperatura. Cuando hay trabajos hay fuerzas aplicadas. 318 00:48:03,139 --> 00:48:09,599 Hay dos tipos de procesos según sea el intercambio de energía 319 00:48:09,599 --> 00:48:13,920 Un proceso es endotérmico y otro son esotérmicos 320 00:48:13,920 --> 00:48:19,019 Por ejemplo, muy típica reacción esotérmica, la reacción de combustión 321 00:48:19,019 --> 00:48:24,920 Se desprende calor, un proceso es esotérmico, el sistema desprende energía en forma de calor 322 00:48:24,920 --> 00:48:26,320 Y es negativa 323 00:48:26,320 --> 00:48:32,019 Y el proceso es endotérmico cuando absorbe energía en forma de calor 324 00:48:32,019 --> 00:48:35,539 y esta es positiva, de esto lo veremos despacio 325 00:48:35,539 --> 00:48:40,059 pues lo que hemos visto, el trabajo se realiza 326 00:48:40,059 --> 00:48:44,400 cuando el sistema se desplaza, se desplaza bajo la acción de una fuerza 327 00:48:44,400 --> 00:48:47,860 ¿vale? trabajo es igual a fuerza por desplazamiento 328 00:48:47,860 --> 00:48:53,559 eso es súper resumido, resumido 329 00:48:53,559 --> 00:48:54,699 todo esto 330 00:48:58,780 --> 00:49:00,780 y a continuación 331 00:49:00,780 --> 00:49:03,840 llegamos a las ecuaciones de la energía y sus transformaciones. 332 00:49:03,980 --> 00:49:12,679 La ecuación fundamental de la calorimetría, esta nos sirve para calcular mucho calor intercambiado, 333 00:49:12,760 --> 00:49:17,219 es igual a la masa por el calor específico por el incremento de temperatura. 334 00:49:18,039 --> 00:49:23,360 Esta ecuación nos sirve para calcular el calor absorbido o cedido por una sustancia. 335 00:49:23,980 --> 00:49:28,179 Cuando hay una diferencia de temperatura entre el estado inicial y final, 336 00:49:28,179 --> 00:49:51,940 Por eso decíamos, energía en tránsito, ¿vale? Debido a diferencia de temperatura. Calor, veremos, igual a la masa por calor específico por incremento de temperatura. ¿Qué es el calor específico? Ojo, esto de capacidad calorífica, de momento, quítalo. Calor específico, la capacidad calorífica luego la veremos, ¿vale? 337 00:49:51,940 --> 00:50:01,619 se define como la cantidad de calor necesaria para aumentar en un grado de centígrado la temperatura de la masa de un gramo. 338 00:50:01,619 --> 00:50:05,619 Por ejemplo, ¿qué significa? A ver, vamos a verlo con la pizarra. 339 00:50:14,119 --> 00:50:24,840 El calor específico, por ejemplo, decimos el calor específico del agua, el H2O, es igual a 1. 340 00:50:24,840 --> 00:50:42,559 ¿Qué significa a una? Caloría, ahora pongo las unidades. ¿Qué significa eso? Calor específico del agua es igual a una caloría por cada gramo y grado centígrado. 341 00:50:42,559 --> 00:50:56,699 Vale. Quiere decir que si yo quiero que el agua se caliente, tengo que aportarle una caloría por cada gramo de agua y grados centígrados. 342 00:50:56,900 --> 00:51:09,059 Si yo quiero que suba la temperatura un grado centígrado, le tengo que aportar una caloría para que ese gramo suba la temperatura en un grado centígrado. 343 00:51:09,059 --> 00:51:19,820 O sea, el calor específico de una sustancia es el calor que tengo que aportar a un gramo de una sustancia para elevar su temperatura en un grado centígrado. 344 00:51:20,019 --> 00:51:26,519 Por eso es caloría por cada gramo que se calienta y por cada grado centígrado que sube su temperatura. 345 00:51:27,960 --> 00:51:33,539 Este es el calor específico, vamos a poner de una sustancia, la que sea. 346 00:51:33,539 --> 00:51:45,719 Para que sea, pero bueno, pues el calor específico en el caso del agua, por eso, en el caso del agua, es una caloría por cada gramo y grado centígrado. 347 00:51:45,719 --> 00:52:05,380 Se puede poner, hay otras sustancias, por ejemplo, el calor específico del hielo, del hielo que es agua sólida, es igual, es 0,48 aproximadamente, 0,5 calorías por cada gramo y grado centígrado. 348 00:52:05,380 --> 00:52:23,179 El hielo necesita 0,5 calorías, esto si lo expresamos en calorías, lo podemos expresar en julios, ¿vale? 0,5 calorías por cada gramo que se calienta y grado centígrado que sube su temperatura, ¿vale? 349 00:52:23,179 --> 00:52:28,400 Por eso, cuando hacemos problemas de calor, aquí interviene el calor específico. 350 00:52:28,500 --> 00:52:35,440 Depende de los gramos que tengamos y de los grados centígrados que queremos que suba su temperatura. 351 00:52:36,099 --> 00:52:42,079 Esto en el caso de que le aportemos calor si lo desprende, ya luego hablamos también. 352 00:52:43,500 --> 00:52:46,219 Entonces, estamos aquí. 353 00:52:47,059 --> 00:52:48,300 Esta es la ecuación fundamental. 354 00:52:48,300 --> 00:52:58,719 Por eso ponemos la masa, luego veremos a ver en qué unidades, el calor específico, que esto no os preocupéis porque esto es un dato constante que se os da, incremento de T. 355 00:52:59,780 --> 00:53:06,119 Bueno, el incremento de T es temperatura final menos inicial, incremento de T, variación e incremento de temperatura. 356 00:53:06,940 --> 00:53:10,179 T su F, temperatura final, T su I, inicial. 357 00:53:11,099 --> 00:53:13,960 Luego, hay intercambios de calor en los cambios de estado. 358 00:53:14,719 --> 00:53:18,960 Pero en los cambios de estado acabamos de ver que ahí no hay variación de temperatura. 359 00:53:18,960 --> 00:53:22,820 Mientras dura el cambio de estado, la temperatura permanece constante. 360 00:53:23,539 --> 00:53:28,599 Entonces, la fórmula que se utiliza en el cambio de estado es el calor, 361 00:53:29,239 --> 00:53:31,880 mientras el cambio de estado es igual a la masa. 362 00:53:32,500 --> 00:53:37,059 Yo quiero una masa de una sustancia que cambie su temperatura, 363 00:53:37,059 --> 00:53:39,400 es igual a la masa por 364 00:53:39,400 --> 00:53:42,219 C sub i es el calor de cambio de estado 365 00:53:42,219 --> 00:53:43,159 el calor latente 366 00:53:43,159 --> 00:53:45,260 por ejemplo, depende si es calor 367 00:53:45,260 --> 00:53:47,599 mirad, ejemplo 368 00:53:47,599 --> 00:53:49,159 esta C sub i 369 00:53:49,159 --> 00:53:51,460 es el calor del cambio de estado 370 00:53:51,460 --> 00:53:53,760 puede ser F de fusión 371 00:53:53,760 --> 00:53:54,760 calor de fusión 372 00:53:54,760 --> 00:53:57,300 o calor de vaporización, etc. 373 00:53:57,739 --> 00:53:59,860 ¿vale? pues esta C sub i 374 00:53:59,860 --> 00:54:00,940 ¿qué unidades tiene? 375 00:54:01,699 --> 00:54:03,539 aquí, por ejemplo 376 00:54:03,539 --> 00:54:05,300 nos la dan en calorías 377 00:54:05,300 --> 00:54:09,659 partido por masa, calorías por cada gramo 378 00:54:09,659 --> 00:54:13,679 quiere decir que, por ejemplo, el calor de fusión 379 00:54:13,679 --> 00:54:17,340 del hielo son 80 calorías por cada gramo 380 00:54:17,340 --> 00:54:21,639 quiere decir que para que funda un gramo de hielo yo le tengo que 381 00:54:21,639 --> 00:54:25,679 aportar 80 calorías, o sea, el calor de fusión del hielo 382 00:54:25,679 --> 00:54:28,719 es 80 calorías que hay que aportarle por cada gramo 383 00:54:28,719 --> 00:54:33,579 que funda, por eso para hallar el calor de cambio de estado 384 00:54:33,579 --> 00:54:40,639 sería igual. Cuando hagamos problemas a la masa que te dan, por ese calor, porque si por cada gramo 385 00:54:40,639 --> 00:54:49,159 hay que aportar 80 calorías, ¿vale? Este 80 calorías por cada gramo significa que para que un gramo de hielo 386 00:54:49,159 --> 00:54:58,280 pase a 0 grados, hay que aportarle, para que se funda, para que pase de sólido a líquido, hay que aportarle 387 00:54:58,280 --> 00:55:02,679 80 calorías. ¿Lo veis? Para que un gramo de hielo 388 00:55:02,679 --> 00:55:06,340 a cero grados pase, porque sabéis que el cambio de estado 389 00:55:06,340 --> 00:55:10,139 ocurre a una temperatura constante, a cero grados, no sube ni baja. 390 00:55:10,940 --> 00:55:14,500 Para que pase de sólido, del estado sólido al estado líquido, hay cambio 391 00:55:14,500 --> 00:55:18,800 de estado, hay que aportarle 80 calorías. Eso es lo que significa 392 00:55:18,800 --> 00:55:22,239 esta C sub i, C sub f, este C sub i, 393 00:55:22,239 --> 00:55:26,480 el i puede ser C sub v o C sub f, 394 00:55:26,480 --> 00:55:43,000 ¿Vale? Calor de fusión, de vaporización, eso. Luego, veis que en las unidades del cambio de estado, el calor de cambio de estado, se llama calor latente porque es por cada gramo, si no sería calor molar. 395 00:55:43,000 --> 00:55:55,039 Las unidades cuando es por gramo es calor latente. Ese se pone aquí en esta fórmula. Calor a la profundidad igual a m por c sub i. 396 00:55:56,039 --> 00:56:06,000 Con esto es con lo que yo quería ahora, a continuación, hacer algún ejercicio fácil, sencillo. Empezamos por ahí, porque luego ya los problemas de calor… 397 00:56:06,000 --> 00:56:24,500 ¿Vale? Entonces, en esta fórmula de arriba, esta ecuación fundamental, este calor sería sensible, no hay cambio de estado, ¿vale? Y aquí sí hay cambio de estado. Entonces, por ejemplo, vamos a hacer un ejercicio sencillo. No sé si ha quedado… ¿Estáis ahí? 398 00:56:27,289 --> 00:56:28,489 Aquí estamos. 399 00:56:29,130 --> 00:56:34,329 ¿Cómo lo llevas, Abel? Hoy no dices nada. Hemos visto muchas cosas. 400 00:56:35,690 --> 00:56:37,289 Te estoy dejando hablar, profe. 401 00:56:37,369 --> 00:56:51,289 Lo más fácil posible. Porque fíjate, el primer principio de la termodinámica, qué fácil es. Quiero decir que vamos a centrarnos tal cual está aquí en el tema, no vamos a ver más. 402 00:56:51,750 --> 00:57:05,809 ¿Sabes? Vamos a ver, es que no sé si poneros… ¿Le podéis ver en casa el vídeo que viene al principio? Yo creo que con esto no os quiero liar mucho más. 403 00:57:05,809 --> 00:57:25,170 Ya, estas son las fórmulas que estamos viendo. Una cosa, el criterio de signos, este no lo hemos visto, hemos visto el primer principio de la termodinámica, os acordáis de la fórmula, incremento de energía interna es igual a Q más W, calor más trabajo intercambiado. 404 00:57:25,170 --> 00:57:34,550 Os decía que el trabajo y el calor lo puede ceder el sistema o el sistema lo puede absorber. 405 00:57:34,550 --> 00:57:41,530 Quiero decir, esto verde, el trabajo es mayor que cero cuando el sistema, el trabajo es realizado sobre el sistema. 406 00:57:41,650 --> 00:57:46,389 ¿Veis aquí la flecha verde? O sea, sobre el sistema. O sea, todo lo que entra al sistema es positivo. 407 00:57:47,250 --> 00:57:54,510 El calor que entra al sistema es positivo, ¿lo ves? Y el trabajo es realizado sobre el sistema positivo. 408 00:57:54,510 --> 00:58:17,289 Esto es un criterio de signos, según la IUPAC. Se considera positivo aquello que aumenta la energía interna del sistema. Es decir, el trabajo recibido, veis aquí, el trabajo recibido, la flecha verde sobre el sistema, trabajo mayor que cero, y el calor absorbido por el sistema quiere decir que se le da calor al sistema. 409 00:58:17,289 --> 00:58:35,650 El sistema lo absorbe, entonces es positivo. Y es negativo cuando el sistema realiza el trabajo sobre los alrededores, es trabajo negativo, menor que cero. Y si el sistema desprende calor, también es ese calor menor que cero, como la reacción esotérmica. 410 00:58:35,650 --> 00:58:54,329 Un proceso exotérmico, el sistema desprende energía en forma de calor y esta es negativa. Por ejemplo, la reacción de combustión se desprende calor y un proceso endotérmico cuando absorbe calor. 411 00:58:54,329 --> 00:59:10,670 Hay reacciones que necesitan calor para que se formen y otras que lo desprenden. Pues cuando lo desprenden son exotérmicas y cuando lo absorben son endotérmicas, ¿vale? Esto lo más resumido posible. 412 00:59:10,670 --> 00:59:26,130 No se puede, luego hay aquí algún vídeo más, pero bueno, ya lo veréis. Ya si nos ha dado tiempo hacer esto y un ejercicio súper sencillo que voy a empezar a hacer, esto de los criterios de signos, ¿lo habéis entendido? El criterio este. 413 00:59:26,130 --> 00:59:29,449 Todo lo que entra, positivo 414 00:59:29,449 --> 00:59:31,210 Todo lo que sale, negativo 415 00:59:31,210 --> 00:59:35,510 Bueno, vamos a ver entonces aquí 416 00:59:35,510 --> 00:59:39,610 Yo no tengo un ejercicio sencillo, sencillo 417 00:59:39,610 --> 00:59:40,909 Esto va muy de lo más elemental 418 00:59:40,909 --> 00:59:43,849 ¿Y lo que es el concepto del calor específico? 419 00:59:47,019 --> 00:59:48,119 ¿Habéis entendido? 420 00:59:50,059 --> 00:59:55,530 El calor específico de una sustancia es el calor 421 00:59:55,530 --> 00:59:58,389 Que hay que suministrarle a una sustancia 422 00:59:58,389 --> 01:00:08,050 a un gramo de una sustancia para elevar su temperatura en un grado centígrado. 423 01:00:08,050 --> 01:00:15,170 Por eso decía, el calor específico, imagínate, del agua es igual a una. 424 01:00:16,269 --> 01:00:21,809 El agua necesita una caloría, o sea, un gramo de agua necesita una caloría 425 01:00:21,809 --> 01:00:24,730 para elevar su temperatura en un grado centígrado. 426 01:00:24,730 --> 01:00:52,969 O sea, el agua necesita una caloría por cada gramo de agua que sube su temperatura en un grado de centígrado, una caloría por cada gramo grado de centígrado. Sin embargo, el CSUF, por ejemplo, calor latente de fusión del hielo, esto es una constante, el hielo necesita 80 calorías por cada gramo que se derrite, o sea, que funde, por eso es calor de fusión del hielo. 427 01:00:52,969 --> 01:01:05,150 Bueno, pues el problema, diríamos, vamos a poner uno facilito. ¿Qué cantidad de calor hay que aportar? A ver, ¿qué cantidad de calor? Voy a hacerlo fácil, fácil. 428 01:01:05,150 --> 01:01:31,460 De calor hay que aportar a 100 gramos de agua para subir su temperatura, para subir su temperatura, 429 01:01:31,460 --> 01:01:42,239 uy, qué mal se escribe, temperatura de, vamos a poner, por ejemplo, de 30 grados centígrados a 50 grados centígrados. 430 01:01:42,239 --> 01:01:46,139 Vamos a trabajar, vale, vamos a hacer este problema. 431 01:01:46,579 --> 01:01:56,159 Aquí, si yo quiero que el agua pase de 30 a 50 grados, ¿va a cambiar de estado o en qué estado está? 432 01:01:56,679 --> 01:01:58,000 Si está a 30 grados. 433 01:01:58,000 --> 01:02:00,599 Respuesta 434 01:02:00,599 --> 01:02:02,920 El agua está en estado 435 01:02:02,920 --> 01:02:03,980 Líquido 436 01:02:03,980 --> 01:02:06,659 Y si yo lo que está en 30 grados 437 01:02:06,659 --> 01:02:07,420 En estado líquido 438 01:02:07,420 --> 01:02:08,639 Si yo lo sigo haciendo en 30 439 01:02:08,639 --> 01:02:10,920 Va a seguir estando en estado líquido 440 01:02:10,920 --> 01:02:12,179 Sí, sigue igual 441 01:02:12,179 --> 01:02:14,780 Sí que sigue igual 442 01:02:14,780 --> 01:02:15,820 Vale, entonces 443 01:02:15,820 --> 01:02:18,199 Ese calor que yo tengo que aportar 444 01:02:18,199 --> 01:02:19,599 ¿Cuál sería la fórmula? 445 01:02:19,659 --> 01:02:21,139 De las dos que hemos visto antes 446 01:02:21,139 --> 01:02:22,440 Como no hay cambio de estado 447 01:02:22,440 --> 01:02:25,199 ¿Cuál es el calor? 448 01:02:25,500 --> 01:02:27,039 La fórmula que hay que poner 449 01:02:27,519 --> 01:02:30,460 ¿Sería un calor absorbido o desprendido? 450 01:02:34,440 --> 01:02:37,880 Sería absorbido, ¿no? Es la de calor es igual a masa por... 451 01:02:37,880 --> 01:02:44,340 ¿Ponéis calor absorbido o si ponéis calor que cedemos al agua o que damos al agua? 452 01:02:44,440 --> 01:02:45,980 O sea, es lo mismo, está bien puesto, ¿vale? 453 01:02:46,300 --> 01:02:47,739 Pero que entendáis muy bien. 454 01:02:48,079 --> 01:02:49,079 Hay que aportarle calor. 455 01:02:49,619 --> 01:02:50,820 Espérate a ver que lo ponemos aquí. 456 01:02:52,199 --> 01:02:52,639 Esto. 457 01:02:53,360 --> 01:02:55,039 Vale, esto es súper fácil. 458 01:02:55,179 --> 01:02:57,579 Esto vamos a más alimentar, pero es que luego ya hay problemas. 459 01:02:57,579 --> 01:03:20,739 Luego ya veréis que luego ya se van complicando. Esto es lo elemental y lamentable. Venga, calor, Q mayúscula, Q minúscula, vamos a poner, Q absorbido, vale, Q absorbido es igual a la masa, se trata de agua, ¿no? Vale, a la masa, a 100 gramos de agua, por el calor específico y por el incremento de T. 460 01:03:20,739 --> 01:03:44,900 Vamos a empezar igual. Venga, veréis cómo, en qué unidades me da el calor. Os he dicho que el trabajo y el calor en el sistema internacional viene dado en julios, pero también podemos ponerlo en calorías o kilocalorías, ¿vale? Y que está el equivalente entre el julio y la caloría, que también tampoco tenéis que saber de memoria, luego os lo aprenderéis. 461 01:03:44,900 --> 01:04:03,519 Vamos, ¿cuánta masa tenemos? 100 gramos, ¿no? 100 gramos. Bueno, dato, yo os diría en el ejercicio, dato, calor específico del agua, ¿cuánto es hoy? A ver, ¿cuál es el calor específico del agua? 462 01:04:03,519 --> 01:04:18,039 Aquí ya, es que estoy muy abajo y se me va. El calor específico del agua lo he puesto ahí arriba. Aquí lo tenemos. Esto es un dato, una constante. 463 01:04:18,300 --> 01:04:19,000 Es una, ¿no? 464 01:04:19,000 --> 01:04:31,539 Una caloría por cada gramo y grado centígrado. Del agua líquida, del hielo, antes os lo he dicho que era 0,5, pero bueno, eso se dice en el problema. 465 01:04:31,539 --> 01:04:50,000 Vale, tenemos 100 gramos, es la masa por el calor específico, lo ponemos, ¿no? Una, calor específico del agua, mira, aquí, una caloría por cada gramo y grado centígrado. 466 01:04:50,000 --> 01:05:19,980 ¿Y qué temperatura tenemos? ¿Cuál es la temperatura final? 100 grados Celsius. 467 01:05:20,000 --> 01:05:43,420 Esto no puede ser. Bueno, que es un despiste. Estamos. Masa, 100 gramos por calor específico, una caloría por cada gramo grado centígrado y por el incremento de temperatura son, ¿cuál es la final? 50, ¿no? Ponemos 50, como están en las mismas unidades, menos la inicial que es 30 grados centígrados. 468 01:05:43,420 --> 01:06:04,719 Entonces, incremento de T, que sepáis, incremento de T, esto, incremento de T es temperatura final, final, esto luego ya lo aclararé, cuando empecemos a hacer problemas ya un poco más complicados, ya lo aclararé, temperatura final menos temperatura inicial, que son 50 menos 60 grados centígrados. 469 01:06:04,719 --> 01:06:13,300 Luego ya veremos con el criterio de signos que el calor cedido es negativo y el absorbido es positivo 470 01:06:13,300 --> 01:06:20,239 En este caso, el calor absorbido por el agua nos va a dar positivo 471 01:06:20,239 --> 01:06:22,340 A ver, ¿cuál podemos simplificar? 472 01:06:23,340 --> 01:06:30,659 Los grados centígrados con los grados centígrados, los gramos con los gramos y el calor me va a dar calorías 473 01:06:30,659 --> 01:06:40,079 ¿Vale? Tenemos 100 por 50 menos 30, 20. ¿20 por 100? ¿Cuánto me da la solución? 474 01:06:41,539 --> 01:06:42,719 2.000 calorías. 475 01:06:42,719 --> 01:06:51,460 2.000 calorías. ¿Vale? Puedo poner calorías o poner cal. 2.000 calorías. Estos hay problemas, luego haremos un montón. 476 01:06:51,460 --> 01:07:07,320 Vale, luego, este calor me da positivo, pero porque el agua está absorbiendo calor. ¿Ya lo estáis viendo el ejemplo? Bueno, os voy a borrar esto. ¿Hay alguna duda con esto? No, no, es muy fácil. 477 01:07:07,320 --> 01:07:14,199 Vamos a poner otro sencillito, a ver 478 01:07:14,199 --> 01:07:22,150 ¿Cuánto calor habrá que suministrar? 479 01:07:22,150 --> 01:07:25,150 Ah, a ver, por partes 480 01:07:25,150 --> 01:07:28,210 Y luego ya cuando hagamos los problemas 481 01:07:28,210 --> 01:07:29,389 Ya después de Navidad 482 01:07:29,389 --> 01:07:31,429 Haremos problemas ya completos 483 01:07:31,429 --> 01:07:33,190 Donde haya varios apartados 484 01:07:33,190 --> 01:07:35,150 ¿Qué calor habrá que suministrar? 485 01:07:35,969 --> 01:07:36,309 A ver 486 01:07:36,309 --> 01:08:15,239 ¿Qué cantidad de calor? Habrá que suministrar o absorberá 100 gramos de hielo a 0 grados centígrados para que fundan. 487 01:08:15,239 --> 01:08:39,239 Para que fundan. ¿Qué significa esto? Que yo tengo 100 gramos de hielo a 0 grados, yo tengo estado sólido, tengo 100 grados de hielo, estado sólido, y quiero que haya una fusión, que fundan, ¿no? 488 01:08:39,239 --> 01:08:44,529 estado líquido 489 01:08:44,529 --> 01:08:47,069 pero a qué temperatura están 490 01:08:47,069 --> 01:08:49,189 a qué temperatura ocurre 491 01:08:49,189 --> 01:08:50,569 la fusión, a cero grados 492 01:08:50,569 --> 01:08:52,750 entonces tengo el estado sólido 493 01:08:52,750 --> 01:08:54,470 a cero grados centígrados 494 01:08:54,470 --> 01:08:56,909 y quiero 495 01:08:56,909 --> 01:08:58,649 que fundan, que pasen 496 01:08:58,649 --> 01:09:01,090 al hielo líquido a cero grados 497 01:09:01,090 --> 01:09:03,170 centígrados, o sea, no quiero 498 01:09:03,170 --> 01:09:04,970 que el líquido se caliente más 499 01:09:04,970 --> 01:09:07,090 ni el hielo estaba 500 01:09:07,090 --> 01:09:08,670 a menos 10, porque luego ya 501 01:09:08,670 --> 01:09:10,710 veréis cuando hagamos los problemas esos 502 01:09:10,710 --> 01:09:30,289 En este caso, el hielo está a cero grados, pero yo quiero que se le suministre calor. ¿Cuánto hay que suministrarlo? ¿Cuánto calor absorberá para fundirse? Entonces, hay cambio de estado aquí. ¿Qué ecuación tenemos que poner? ¿Qué cambio de estado? ¿Cuál es la ecuación que ponemos? 503 01:09:30,289 --> 01:09:35,250 Sería A del calor es igual a la masa por el calor de cambio de estado, ¿no? 504 01:09:35,250 --> 01:09:59,630 Eso es, calor es igual a la masa por el calor latente, en este caso exterior, le llamo lambda, o C de, ¿os acordáis que antes? C de fusión, C de fusión, como queráis, podemos llamar lambda, la costumbre, pero bueno, ahí en el texto, pues calor latente de fusión, vale, dato del problema, dato. 505 01:10:01,920 --> 01:10:14,479 C de fusión del hielo es igual a, a ver, son 79,7 me parece, pero ponemos aproximadamente 80. 506 01:10:14,479 --> 01:10:23,039 En algunos problemas lo haremos con el dato exacto, pero bueno, aproximadamente 80 calorías por cada gramo. 507 01:10:23,140 --> 01:10:29,439 Ves que aquí no hay grados centígrados porque la fusión ocurre a temperatura constante. 508 01:10:29,439 --> 01:10:43,840 Vale, entonces este calor, ¿a qué se da igual? Calor absorbido por el hielo o que le suministramos es igual a la masa del hielo, ¿no? ¿Cuál es la masa del hielo? ¿Cuánto tenemos de hielo? 509 01:10:44,359 --> 01:10:45,220 100 gramos. 510 01:10:45,220 --> 01:10:57,460 Muy bien, Abel, estás muy calladito, no dices nada. 100 gramos, eso puede ser dos cosas, o que lo entiendas todo o que, qué sé yo, mejor lo primero, ¿no? 511 01:10:58,260 --> 01:10:59,560 Venga, calor igual a 100 gramos. 512 01:10:59,560 --> 01:11:04,020 Intento lo primero, que intento lo primero. 513 01:11:04,020 --> 01:11:28,279 Vale, vale, me alegro. Venga, el calor es igual a la masa, que son 100 gramos por el calor latente de fusión del hielo, que son 80 calorías por cada gramo. Fijaos en qué unidades me da. Tacho los gramos y me da 8.000 calorías. 514 01:11:28,279 --> 01:11:52,840 Ese es el calor que hay que aportar a los 100 gramos de hielo para que funda, porque no hemos tenido que aportar nada más porque el problema lo he puesto tan sencillo que solamente queremos que esos 100 gramos de hielo estén en estado sólido a cero grados y queremos que fundan, que pase a estado líquido, simplemente. 515 01:11:52,840 --> 01:12:05,500 Pero luego ya los problemas se van complicando cuando vamos poniendo más apartados. Voy a ver si nos da tiempo por lo menos a plantear este. Me lo estoy inventando con la marcha. 516 01:12:05,500 --> 01:12:35,479 A ver, vamos a poner un problema, por ejemplo, bueno, salimos con los 100 gramos, imaginaos que tenemos otro ejemplillo, tenemos 100 gramos de hielo a menos 5 grados centígrados. 517 01:12:35,500 --> 01:12:57,329 Y queremos agua líquida, agua líquida a cero, o este es muy fácil porque lo quiero a cero grados centígrados. 518 01:12:57,329 --> 01:13:14,079 Entonces, ¿qué calor habrá que aportar? ¿Qué calor absorberán? El hielo, ¿no? Habrá que suministrar. Habrá que suministrar. 519 01:13:14,079 --> 01:13:30,319 Datos. Calor específico del hielo. A ver cuánto absorbe. 0,5 calorías por cada gramo y grado centígrado. 520 01:13:30,319 --> 01:13:41,680 C, de fusión del hielo, calor latente de fusión del hielo, porque yo tengo hielo a menos 5, pero quiero agua líquida a 0 grados. 521 01:13:41,680 --> 01:13:50,260 A ver qué es lo que pasa aquí. Bueno, pues este dato, calor latente de fusión del hielo igual a 80 calorías por cada gramo. 522 01:13:50,739 --> 01:13:58,859 Bueno, ¿cómo puedo plantear este problema en cuantos apartados? Porque yo necesito, a ver, empezamos. 523 01:13:58,859 --> 01:14:00,899 yo tengo hielo a menos 5 524 01:14:00,899 --> 01:14:04,920 hielo quiere decir agua sólida 525 01:14:04,920 --> 01:14:07,600 hielo a menos 5 526 01:14:07,600 --> 01:14:12,300 a menos 5 grados centígrados 527 01:14:12,300 --> 01:14:16,060 ¿qué tendré que hacer primero? 528 01:14:17,500 --> 01:14:20,640 ¿a qué temperatura funde el hielo? 529 01:14:20,720 --> 01:14:22,399 o sea, yo tengo hielo a menos 5 530 01:14:22,399 --> 01:14:24,739 yo tendré que aportarle un calor 531 01:14:24,739 --> 01:14:27,579 para que pase de hielo a menos 5 532 01:14:27,579 --> 01:14:29,399 a hielo 533 01:14:29,399 --> 01:14:31,699 sin cambiar de estado 534 01:14:31,699 --> 01:14:34,920 a hielo a 0 grados centígrados 535 01:14:34,920 --> 01:14:36,520 entonces 536 01:14:36,520 --> 01:14:38,380 aquí hay que aportar un calor 537 01:14:38,380 --> 01:14:40,300 1 para que pase 538 01:14:40,300 --> 01:14:42,300 o sea, hay que hacer las dos 539 01:14:42,300 --> 01:14:44,060 fórmulas, primero cuando cambia de estado 540 01:14:44,060 --> 01:14:46,239 y luego cuando cambia de temperatura 541 01:14:46,239 --> 01:14:48,119 sí, sí, sí, ya verás 542 01:14:48,119 --> 01:14:50,039 a ver, yo lo voy poniendo 543 01:14:50,039 --> 01:14:52,319 por partes, luego ya los problemas 544 01:14:52,319 --> 01:14:53,720 que esto es lo más sencillo 545 01:14:53,720 --> 01:14:56,180 siempre hay que hacerlo así, o sea, yo tengo 546 01:14:56,180 --> 01:14:57,420 hielo que está a menos 5 547 01:14:57,420 --> 01:14:59,560 pero quiero agua líquida 548 01:14:59,560 --> 01:15:01,779 o sea, va a haber primero un calor intercambiado 549 01:15:01,779 --> 01:15:03,000 que es un calor sensible 550 01:15:03,000 --> 01:15:04,520 con la primera fórmula 551 01:15:04,520 --> 01:15:07,859 para que el hielo a menos 5 grados pase a hielo a 0 552 01:15:07,859 --> 01:15:09,199 entonces aquí la 553 01:15:09,199 --> 01:15:10,939 formulita sería 554 01:15:10,939 --> 01:15:13,520 uso 1 igual a la masa 555 01:15:13,520 --> 01:15:15,039 aquí no hay cambio de estado 556 01:15:15,039 --> 01:15:15,939 es 557 01:15:15,939 --> 01:15:19,539 es sólido y sigue siendo 558 01:15:19,539 --> 01:15:21,880 sólido pero a 0 grados, lo hemos calentado 559 01:15:21,880 --> 01:15:24,119 masa por el calor específico 560 01:15:24,119 --> 01:15:25,279 por el incremento de T 561 01:15:25,279 --> 01:15:48,060 Aquí hay un calor intercambiado, hay que aportar calor. Pero luego, cuando tenemos el hielo a cero grados, ahora tiene que fundir. Entonces, tiene que haber un cambio de estado aquí. El hielo a cero grados pasa a agua líquida, porque el hielo también es agua, pero a cero grados centígrados. 562 01:15:48,060 --> 01:15:50,939 ¿Vale? ¿Qué fórmula hay que poner aquí? 563 01:15:51,479 --> 01:15:51,880 Q2 564 01:15:51,880 --> 01:15:55,380 Está aquí la del cambio de estado 565 01:15:55,380 --> 01:15:57,039 O sea, para que el hielo 566 01:15:57,039 --> 01:15:59,079 Funda a la temperatura constante 567 01:15:59,079 --> 01:16:00,760 Hay que aportar un calor 568 01:16:00,760 --> 01:16:02,100 Q2 569 01:16:02,100 --> 01:16:03,600 Que es igual a la masa 570 01:16:03,600 --> 01:16:05,359 Ojo 571 01:16:05,359 --> 01:16:08,279 Es la masa del hielo, pero es que claro 572 01:16:08,279 --> 01:16:10,220 Cuando os mande el problema 573 01:16:10,220 --> 01:16:12,020 El siguiente problema ya es más complicado 574 01:16:12,020 --> 01:16:13,539 Es igual 575 01:16:13,539 --> 01:16:15,039 Q2 es igual a la masa 576 01:16:15,039 --> 01:16:17,220 Por el incremento 577 01:16:17,220 --> 01:16:22,640 perdón, el calor latente de fusión, este C sub F, que también me lo dan. 578 01:16:23,840 --> 01:16:28,939 Hay que, este problema, entonces, diríamos, calor total, vamos a ponerlo en azul, 579 01:16:29,720 --> 01:16:33,680 calor total, es que no sé si moverlo porque si no se me va a estropear, 580 01:16:34,520 --> 01:16:40,579 Q, Q total es igual a Q sub 1 más Q sub 2, 581 01:16:41,579 --> 01:16:46,800 calor que hay que aportar es lo mismo, calor absorbido por el hielo o calor que aportamos. 582 01:16:47,220 --> 01:16:55,140 Entonces, esto es igual, uso uno, masa, por calor específico, masa del hielo, ¿vale? 583 01:16:55,739 --> 01:17:06,880 Por calor específico del hielo, por incremento de T, más QT2, que es la masa, por el calor latente, de difusión, ¿vale? 584 01:17:07,100 --> 01:17:08,140 Y así se hace. 585 01:17:08,800 --> 01:17:11,560 Entonces, vale, borro, ¿qué hora es? 586 01:17:12,560 --> 01:17:14,399 ¿Sabríais hacer esto rápido? 587 01:17:14,399 --> 01:17:16,500 Venga, a ver, ¿cómo lo sabes? 588 01:17:17,220 --> 01:17:21,220 No, no quiero abusar. 589 01:17:21,460 --> 01:17:22,020 Que lo haga otro. 590 01:17:23,899 --> 01:17:25,000 Venga vosotros. 591 01:17:25,840 --> 01:17:26,420 El que quiera. 592 01:17:27,279 --> 01:17:28,779 Nadie. Bueno, entonces, 593 01:17:28,899 --> 01:17:30,319 total, aquí será igual. 594 01:17:30,840 --> 01:17:32,880 Venga, la masa de hielo, ¿qué eran? 100 gramos, ¿no? 595 01:17:34,159 --> 01:17:34,800 100 gramos. 596 01:17:35,760 --> 01:17:37,479 Estamos con hielo. 597 01:17:37,800 --> 01:17:39,079 ¿Cuál es el calor específico 598 01:17:39,079 --> 01:17:40,840 del hielo? 0,5. 599 01:17:41,739 --> 01:17:43,159 ¿No? Calorías 600 01:17:43,159 --> 01:17:44,560 por cada gramo, 601 01:17:44,560 --> 01:17:45,779 100 gramos de centígrado. 602 01:17:45,779 --> 01:18:07,899 ¿Y qué incremento de temperatura? Ojo, aquí tenemos que poner temperatura final menos inicial. ¿Cuál es la final? Tenemos hielo a menos 5, hielo a 0 grados. Pues 0, que es la final, menos 5, que se convierte en un positivo. 603 01:18:07,899 --> 01:18:36,819 ¿Vale? Estos son grados centígrados. Estos son grados centígrados, sí. Vamos a poner un corchete, ya está. Más Q2 son 100, que es la masa, gramos por el calor latente, es 80 calorías por cada, ahí, ya sabía yo que me iba a pasar esto en cuanto te acercas un poco, por cada gramo, ¿vale? Calorías por gramo. 604 01:18:36,819 --> 01:18:54,710 Bueno, igual a, venga, el primer caso son 100 por 0,5, 0 menos menos 5 son 5, ¿vale? 5 por 5, 25, bueno, son 2,5 por 100, 250. 605 01:18:55,930 --> 01:19:02,210 En este caso, un momento, que simplifico, gramos con gramos, y grados centígrados con grados centígrados. 606 01:19:02,210 --> 01:19:26,729 Mirad a ver si da eso exactamente. Yo creo que sí, vamos. 100, 250. ¿En qué unidades me quedan? En calorías. 250 calorías para que el hielo pase de menos 5 grados a cero. Por eso ponemos cero menos menos 5, porque la final es cero, ¿vale? Cero es mayor que menos 5. Al restarlo me queda más positivo. 607 01:19:26,729 --> 01:19:33,189 daos cuenta que es un calor absorbido por el hielo más ahora el calor para que cambie de 608 01:19:33,189 --> 01:19:39,689 estado que tenemos 100 gramos 100 gramos por 80 calorías por cada gramo simplificamos los 609 01:19:39,689 --> 01:19:49,970 gramos tiene sentido no 100 por 80 por unidad 8000 las 8.000 calorías para fundirse y total 610 01:19:49,970 --> 01:19:52,189 pues ya tenemos 8.250 611 01:19:52,189 --> 01:19:55,510 calorías 612 01:19:55,510 --> 01:19:58,909 bueno, pues ya os voy a plantear 613 01:19:58,909 --> 01:20:00,090 esto lo habéis entendido 614 01:20:00,090 --> 01:20:03,529 tenemos los dos casos 615 01:20:03,529 --> 01:20:06,689 un poquito habéis entendido ya para 616 01:20:06,689 --> 01:20:09,590 pero lo haces del tirón 617 01:20:09,590 --> 01:20:14,050 que se hace 100 por 0.5 618 01:20:14,050 --> 01:20:16,090 pero bueno, primero haces el corchete 619 01:20:16,090 --> 01:20:17,329 y luego ya lo haces 620 01:20:17,329 --> 01:20:19,489 Ah, esto de aquí dices 621 01:20:19,489 --> 01:20:20,270 Claro 622 01:20:20,270 --> 01:20:22,069 Te lo he puesto con el corchete 623 01:20:22,069 --> 01:20:24,529 Para que lo veáis mejor 624 01:20:24,529 --> 01:20:27,289 Porque, bueno, tú date cuenta 625 01:20:27,289 --> 01:20:29,310 El 100 está multiplicando al 0,5 626 01:20:29,310 --> 01:20:31,329 Y a su vez está multiplicando al corchete 627 01:20:31,329 --> 01:20:33,890 Por eso haces primero el corchete 628 01:20:33,890 --> 01:20:34,750 Para no liarte 629 01:20:34,750 --> 01:20:37,250 Fíjate, 0 menos menos 5 630 01:20:37,250 --> 01:20:39,289 Es 5 menos por menos más 631 01:20:39,289 --> 01:20:40,390 Sí, sí, sí, va 632 01:20:40,390 --> 01:20:43,069 Entonces, como están todos multiplicando 633 01:20:43,069 --> 01:20:45,989 El 100, el 0,5 y el otro 634 01:20:45,989 --> 01:21:15,970 Sí, sí, sí. 635 01:21:15,989 --> 01:21:25,970 500 gramos de hielo, ¿cuál es el calor que absorben, que necesitamos aportar? 636 01:21:25,970 --> 01:21:54,310 A 500 gramos de hielo a menos 10 grados centígrados para tener al final agua líquida a 50 grados centígrados. 637 01:21:54,649 --> 01:21:58,069 Aquí, ¿cuántos términos tendrías que poner? 638 01:21:58,069 --> 01:22:17,350 En este hemos utilizado dos. En este siguiente ya necesitamos otro más. Primero el hielo tiene que pasar de menos 10 a cero, siendo hielo. Luego el hielo a cero grados tiene que fundir otro calor con otra fórmula. 639 01:22:17,350 --> 01:22:31,390 Y luego cuando tengas agua líquida, que ha pasado de sólido a líquido, a fundido, ese agua líquida que está a cero grados hay que subir su temperatura a 50. O sea que aquí tienes que poner tres calores. 640 01:22:31,390 --> 01:22:35,409 Q total es igual a curso 1 más curso 2 más curso 3 641 01:22:35,409 --> 01:22:36,029 ¿Lo veis? 642 01:22:38,649 --> 01:22:41,350 Pues eso es lo que quiero que penséis 643 01:22:41,350 --> 01:22:44,250 Aquí ya, mira, por aquí viene Conchi 644 01:22:44,250 --> 01:22:46,270 ¿Me dejo aquí? 645 01:22:46,569 --> 01:22:47,470 Sí, sí 646 01:22:47,470 --> 01:22:50,569 Venga chicos 647 01:22:50,569 --> 01:22:56,010 Si queréis alguna duda, aquí voy a estar hasta el viernes 648 01:22:56,010 --> 01:22:58,949 Más o menos vais repasando esto 649 01:22:58,949 --> 01:23:00,329 y el próximo día pues 650 01:23:00,329 --> 01:23:02,630 hacemos un repaso, a lo mejor 651 01:23:02,630 --> 01:23:04,989 nos han sido muchas cosas, pero bueno 652 01:23:04,989 --> 01:23:06,729 ya tenéis para Navidad 653 01:23:06,729 --> 01:23:08,789 el próximo día ya que es 654 01:23:08,789 --> 01:23:09,609 el año que viene, ¿no? 655 01:23:09,930 --> 01:23:12,529 el año que viene, no, pero esta semana 656 01:23:12,529 --> 01:23:14,270 si necesitáis algo me lo decís 657 01:23:14,270 --> 01:23:16,590 me voy que está Conchi que ya, que si no quiero 658 01:23:16,590 --> 01:23:17,489 quitarle tiempo 659 01:23:17,489 --> 01:23:20,029 vale, venga 660 01:23:20,029 --> 01:23:22,430 felices fiestas y nos nos vemos 661 01:23:22,430 --> 01:23:24,510 felices fiestas y nada, lo que 662 01:23:24,510 --> 01:23:25,890 necesitéis, ¿vale? 663 01:23:26,850 --> 01:23:28,170 vale, profe, muchas gracias 664 01:23:28,170 --> 01:23:28,949 Hasta luego.