Parcial 3

8. Teorema de Torricelli. 

Este se enfoca en estudiar un líquido que se encuentra dentro de un recipiente, y que fluye a través de un orificio gracias a la acción de fuerzas gravitacionales. Es así como permite calcular la velocidad de salida del fluido por un agujero. 

                                                    

Se declara que la velocidad con que fluye un líquido contenido en un recipiente abierto a través de un orificio, es similar a la velocidad de un cuerpo que cae al vacío desde la misma altura a la que se encuentra el líquido, hasta el centro de gravedad del orifico.

Para el cálculo de la velocidad de flujo de un líquido por un orificio en un recipiente, se debe aplicar la siguiente ecuación:

Vt=2.g.(h+u022.g)

Teniendo de esta manera:

• Vt= velocidad teórica del líquido a la salida por el agujero en el recipiente

• u0= velocidad inicial

• h = distancia

• g = aceleración de la gravedad     

Ejemplo de ejercicios.

Medir nuevamente la altura de la columna de agua que hay en cada uno de los orificios y determina la presión hidrostática. 

9. Escalas de Temperatura.

 ¿Qué es Temperatura?

La temperatura es una magnitud física que indica la energía interna de un cuerpo, de un objeto o del medio ambiente en general, medida por un termómetro.

Dicha energía interna se expresa en términos de calor y frío, siendo el primero asociado con una temperatura más alta, mientras que el frío se asocia con una temperatura más baja.

Las unidades de medidas de la temperatura son:

• Celsius :Fue un astrónomo suizo que inventó la escala centígrada en 1742. Celsius escogió el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua como sus dos temperaturas de referencia para dar con un método simple y consistente de un termómetro de calibración. 

• Kelvin : Fue un físico Escocés que inventó la escala en 1854. La escala Kelvin está basada en la idea del cero absoluto, la temperatura teórica en la que todo el movimiento molecular se para y no se puede detectar ninguna energía.

La teoría, el punto cero de la escala Kelvin es la temperatura más baja que existe en el universo: −273 ºC.

• Fahrenheit: Era un físico alemán que inventó el termómetro de alcohol en 1709 y el termómetro de mercurio en 1714. La escala de temperatura Fahrenheit fue desarrollada en 1724.

Ejemplo de ejercicios.

10. Calor.

 ¿Qué es el calor?

Se define como la energía en tránsito cedida o absorbida entre dos cuerpos, cuyas masas se encuentran a temperaturas que varían en un número determinado de grados, es decir, dichos cuerpos se encuentran a diferentes temperaturas.

No podemos determinar la cantidad de calor que poseen los cuerpos por simple contacto con ellos, necesitamos de algo más determinante. Así como la termometría nos muestra las escalas para la medición de la temperatura, la Calorimetría nos muestra las unidades para cuantificar el calor.

Calorimetría

Es la rama de la Física que estudia la medición de las cantidades de calor, o sea las cantidades de energía que intervienen en los procesos térmicos.

Las unidades en que se puede expresar la Capacidad Calorífica pueden ser: Cal/°C, Kcal/°C, J/°C, J/ºk o BTU/°C.

Calor específico 

Es la cantidad de calor necesaria para elevar un grado de la temperatura de una unidad de masa y aclaramos que cada sustancia tiene su propio valor de calor específico. 

La fórmula que nos permite determinar la cantidad de calor (Q) cedida o absoluta por un cuerpo de masa y calor específico, cuando su temperatura inicial varía hasta la temperatura final se puede calcular mediante la fórmula:

Q= c*m (Tf - Ti)

En donde:

c= Calor específico de una sustancia.

Q= Calor

m= masa de dicha sustancia

Tf= Temperatura inicial

Ti= Temperatura final

  

 Ejemplos de ejercicios.

11. Leyes de los gases.

Un gas se caracteriza porque sus moléculas están muy separadas unas de otras, razón por la cual carecen de forma definida y ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene. Son fluidos como los líquidos, pero se diferencian de éstos por ser sumamente compresibles debido a la mínima fuerza de cohesión entre sus moléculas.

Los gases están constituidos por moléculas independientes como si fueran esferas elásticas en constante movimiento, chocando entre sí y contra las paredes del recipiente que lo contiene. 

Todos los gases pueden pasar al estado líquido siempre y cuando se les comprima a una temperatura inferior a su temperatura crítica. La temperatura crítica de un gas es aquella temperatura por encima de la cual no puede ser licuado independientemente de que la presión aplicada sea muy grande.

Sus consideraciones principales son:

1. Los gases están constituidos por moléculas de igual tamaño y masa para un mismo gas, pero serán diferentes si se trata de gases distintos.

2. Las moléculas de un gas contenido en un recipiente se encuentran en constante movimiento, razón por la cual chocan entre sí o contra las paredes del recipiente que las contiene.

3. Las fuerzas de atracción intermoleculares son despreciables, pues la distancia entre molécula y molécula es grande comparada con sus diámetros moleculares.

4. El volumen que ocupan las moléculas de un gas es despreciable en comparación con el volumen total del gas.

                                                                     Ejemplos de ejercicios.