TERMODINÁMICA
Para este trabajo tenia pensado explicar paso a paso lo que es la termodinámica y para que sirve por medio la animación de un grupo de estudiantes que se encontraban frente a una computadora inteligente que les hace ver las explicaciones en 3D de una manera muy dinámica para que entendieran el concepto.1)Primer paso:
Para la primera escena se encuestan los estudiantes viendo la presentación de la computadora , después ellos comienzan a recibir toda la información que ella les propicia referente al significado de la termodinámica.
QUE ES?
2)Segundo paso:
Después de la primera parte la computadora inteligente le brinda a a los estudiantes viajas a través del tiempo y enseñarles la manera en como inicio todo este asunto físico eso si de una manera mucho mas resumida que la que tenemos en la parte de abajo.
Inicio:
La historia de la termodinámica como una disciplina científica generalmente comienza con Otto von Guericke quien, en 1650 diseño y construyo la primera bomba de vacío, para demostrar la existencia del vacío y refutar así la teoría de Aristoteles. Poco después en 1656, el físico y químico inglés Robert Boyle en coordinación con el científico también inglés Robert Hooke crearon la bomba de aire. Usando esta bomba Boyle y Hooke notaron una correlación entre presión, temperatura y volumen. Entonces, la ley de Boyle fue formulada, que establece que la presión y el volumen son inversamente proporcionales. Luego, en 1679, basado en estos conceptos, un asociado de Boyle llamado Denis Papin construyo el digestor a vapor, que era un recipiente cerrado con una tapa hermética que confinaba el vapor hasta que una alta presión fuese generada.
En 1798, Thompson demostró la conversión del trabajo mecánico en calor.
En 1798, Thompson demostró la conversión del trabajo mecánico en calor.
Los conceptos fundamentales de capacidad calorífica y calor latente, que fueron necesarios para el desarrollo de la termodinámica, los desarrollo el profesor Joseph Black en la universidad de Glasgow.
En la misma universidad, James Watt se propuso estudiar la magnitud del calor puesto en funcionamiento de la maquina, esto permitiría estudiar su rendimiento. Los aportes de Watt para mejorar el rendimiento de las maquinas fueron muchos, también acuño el termino trabajo de fuerza.
En agosto de 1807 Robert Fulton puso en funcionamiento el primer barco de vapor de éxito comercial y en 1819 el buque de vapor norteamericano Savannah realizaba el primer viaje transatlántico.
George Stephenson fue el primero que logro instalar una maquina de vapor en un vehículo terrestre, dando inicio a la era del ferrocarril.
Todos estos trabajos llevaron a Sadi Carnot (considerado como "el padre de la termodinámica") a publicar "Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego" un discurso sobre el calor, poder, energía y eficiencia térmica que marcó el inicio de la termodinámica como ciencia moderna.
En 1847, Joule formuló la ley de la conservación de la energía que afirma que la cantidad total de energía de cualquier sistema físico aislado permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otras formas de energía; en resumen:
"la energía no puede crearse ni destruirse, solo puede cambiar de una forma a otra."
El primer libro considerado de termodinámica fue escrito en 1859 por William Rankine, originalmente formado como físico e ingeniero civil y mecánico en la universidad de Glasgow. La primera y segunda ley de la termodinámica surgieron simultáneamente en 1850, principalmente de los trabajos de William Rankine, Rudolf Clausius y William Thomson (Lord Kelvin).
Durante los años de 1873-76 el físico matemático Josiah Willard Gibbs publicó una serie de tres documentos, siendo el más conocido "Sobre el equilibrio de las substancias heterogéneas", en la que demostró como los procesos termodinámicos, incluyendo las reacciones químicas, pueden ser gráficamente analizados al estudiar la energía, entropía, volumen, temperatura y presión en los sistemas termodinámicos, de tal manera, se puede determinar si un proceso ocurrirá espontáneamente.
3)Tercer paso:
luego de una breve explicación del inicio de esta rama la computadora pretende explicar las leyes que tiene.
Ley cero de la termodinámica:
A este principio se le llama del equilibrio termodinámico. Si dos sistemas A y B están en equilibrio termodinámico, y B está en equilibrio termodinámico con un tercer sistema C, entonces A y C están a su vez en equilibrio termodinámico. Este principio es fundamental, aun siendo amplia mente aceptado, no fue formulado formalmente hasta después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibe la posición 0.
Primera ley de la termodinámica :
También conocido como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambia
segunda ley de la termodinamica:
Esta ley regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario
Tercera ley de la termodinámica:
La Tercera de las leyes de la termodinámica, propuesto por Walther Nernst, afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse también como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico.
4) Cuarto Paso:
Los estudiantes después de haber tenido información sobre la termodinámica comienzan las preguntas como para que sirven ,
respondiendo la computadora de esta manera:
"Sirve para poder diseñar reactores, columnas de destilación, torres de absorción, casi cualquier equipo industrial de modo que sirvan para lo que se les diseña y no sean mas grandes de lo que deban ser. Sirve para estudiar el petroleo, los polímeros, las reacciones químicas.Tambien es util para las turbinas de los aviones y de las plantas generadoras de electricidad, entre muchas cosas mas."
5)Quinto paso:
5)Quinto paso:
Para este ultima paso los estudiantes se despiden de la computadora inteligente y le agradecen por la tarde fisica que compartiendo con ella.
