Efecto (Ley) Joule vs Ley de termodinamica

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN PERIODO: Enero-Julio 2024 Ingeniería Informática

Fisica para la informatica integrantes: Castañeda Garcia Fernando - 23212393 Leyva Luque Julian - 23212417 Zanatta Escobedo Jose Luis - 23212447 Trasviña Flores Kevin Emmanuel - 23212442

Indice

1. Introduccion

4. Efecto Joule:

- Factores que afectan al efecto Joule- Aplicaciones del efecto Joule en calefacción

2. Definiendo las leyes

- ¿Que es la ley de Joule?- ¿Que es la ley de termodinamica?

5. Ley de Joule y ley de termodinámica:

- Comparación entre la ley de Joule y la primera ley de la termodinámica

3. Conceptos básicos de termodinámica

6. Importancia de la termodinámica

- Variables termodinámicas- Cambio de energía - Leyes de la termodinámica

- En diferentes campos de la ciencia y la ingeniería

Efecto (Ley) Joule vs Ley de termodinamica

Fisica para informatica

Introduccion

En esta presentacion se hablara sobre la ley de joule y la ley de la termodinamica, las relaciones que hay entre ellas y sus diferencias, ademas de resaltar puntos importantes y dejar en claro para que se aplica y como funcionan.

2. Definiendo las leyes

¿Que es la "LEy de joule"?

El efecto Joule es un fenómeno que consiste en el desprendimiento de calor producido por el movimiento de electrones o corriente eléctrica impactando sobre un material. Es decir, el movimiento de los electrones de la corriente eléctrica se convierte en calor al chocar con el material conductor.

¿Que es la "Ley de la termodinamica"?

Las leyes de la termodinámica (o los principios de la termodinámica) describen el comportamiento de tres cantidades físicas fundamentales, la temperatura, la energía y la entropía, que caracterizan a los sistemas termodinámicos.

En física se habla de entropía (usualmente simbolizada con la letra S) para referirnos al grado de equilibrio de un sistema termodinámico, o más bien, a su nivel de tendencia al desorden (variación de entropía).

3. Conceptos básicos de termodinámica

Variables termodinámicas

Las variables termodinámicas son las propiedades que describen el estado de un sistema termodinámico, como la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad de sustancia.

Cambio de energía

El cambio de energía en un sistema termodinámico se produce cuando el sistema absorbe o libera calor o realiza trabajo sobre su entorno.

Este principio está relacionado con la primera ley de la termodinámica, que establece que la energía total de un sistema cerrado permanece constante, y que el cambio de energía en un sistema se produce a través de dos formas: calor y trabajo.

leyes de la termodinámica

La primera ley de la termodinámica establece que la energía total de un sistema se conserva, y que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Formula: Δ U = Q + W

La segunda ley de la termodinámica establece que la cantidad de energía disponible para realizar trabajo en un sistema disminuye con el tiempo. Formula: W = Δ Q

4. Efecto Joule

Factores que afectan al efecto Joule

Como anteriormente se dijo....

El efecto Joule es la producción de calor en un conductor eléctrico como resultado de la corriente eléctrica que fluye a través de él. El calor producido es proporcional al cuadrado de la corriente y a la resistencia del conductor. Sin embargo, existen otros factores que pueden afectar la cantidad de calor generado, tales como:

Temperatura:

La resistencia eléctrica de un conductor aumenta con la temperatura, lo que significa que a temperaturas más altas, se producirá más calor.

Factores que afectan al efecto Joule

Longitud del conductor:

La cantidad de calor producida es proporcional a la longitud del conductor, ya que a mayor longitud, mayor es la resistencia eléctrica y, por lo tanto, mayor es la cantidad de calor generado.

Sección transversal del conductor:

La cantidad de calor producida es inversamente proporcional a la sección transversal del conductor, ya que a mayor sección transversal, menor es la resistencia eléctrica y, por lo tanto, menor es la cantidad de calor generado.

Factores que afectan al efecto Joule

Y el ultimo factor es....

Tipo de material del conductor:

Algunos materiales tienen una resistencia eléctrica más alta que otros, lo que significa que producirán más calor cuando se les haga pasar una corriente eléctrica.

Aplicaciones del efecto Joule en calefacción

El efecto Joule se utiliza en diversas aplicaciones de calefacción, como los elementos calefactores de los hornos eléctricos, las resistencias de calentamiento de los calentadores de agua y los radiadores eléctricos. En estas aplicaciones, se hace pasar una corriente eléctrica a través de un conductor resistivo, lo que produce calor. La cantidad de calor producida se controla mediante el ajuste de la corriente eléctrica y la resistencia del conductor. Además, el efecto Joule se utiliza en la soldadura por resistencia, donde se hace pasar una corriente eléctrica a través de dos electrodos que presionan un material conductor, lo que produce calor suficiente para fundir el material y unir dos piezas metálicas.

5. Ley de Joule y ley de termodinámica

Comparación entre la ley de Joule y la primera ley de la termodinámica

Termodinamica

Joule

6. Importancia de la termodinámica

En diferentes campos de la ciencia y la ingeniería

Diseño Eficiente de Procesos: La termodinámica nos brinda las herramientas necesarias para diseñar procesos eficientes en la industria. Los ingenieros utilizan principios termodinámicos para optimizar la producción de energía, la fabricación de productos químicos y la operación de sistemas térmicos. Ciencia de los Materiales: La termodinámica impulsa avances en la ciencia de los materiales. Comprender las fases y las transiciones de fase permite diseñar materiales con propiedades específicas para aplicaciones en electrónica, construcción y más.

Conclusion

CONCLUSION:

El efecto joule es es un fenómeno que consiste en el desprendimiento de calor producido por el movimiento de electrones o corriente eléctrica impactando sobre un material. En cambio, las leyes de la termodinámica describen el comportamiento de tres cantidades físicas fundamentales, la temperatura, la energía y la entropía, que caracterizan a los sistemas termodinámicos.

Primera ley de la termodinamica

• El cambio en la energía interna de un sistema es igual al calor neto que se le transfiere más el trabajo neto que se hace sobre él.
• (\Delta U = Q + W)
• Se basa en el principio de conservación de la energía y se aplica a sistemas donde la transferencia de calor y el trabajo son los métodos de intercambio de energía dentro y fuera del sistema.
• Relevante en procesos donde se intercambia calor y trabajo en el sistema.

Primera ley de Joule

• La energía interna de un gas ideal depende únicamente de su temperatura.
• (\Delta U = nC_v\Delta T)
• Relaciona la energía interna con la temperatura en un gas ideal.
• Importante en procesos adiabáticos y en la compresión o expansión de gases ideales sin transferencia de calor.

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