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TERMODINAMICA
TERMODINAMICA
Es el estudio de las relaciones entre las diferentes propiedades de la materia que dependen de la temperatura.
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 El calor.
 naturaleza del calor: Teoría molecular
En la actualidad se sabe que la estructura elemental de los compuestos esta constituida por moléculas, siempre en movimiento, en rápida vibración de uno a otro lado y de arriba a abajo. 
Según esta teoría el calor de un cuerpo está directamente relacionado con la energía cinética o de movimiento de las moléculas que lo componen; cuanto mayor es la energía cinética más caliente está el cuerpo; cuanto más caliente está una cosa, más rápidamente se mueven sus partículas. 
Como las moléculas siempre se hayan en movimiento, todo lo existente contiene algún calor. Incluso lo que parece frío encierra cierta medida de temperatura pues sus moléculas se mueven. 
 El calor.
Calor significa, en física, transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos, en virtud de una diferencia de temperatura. 
El calor es energía en tránsito; siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una zona de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y reduce la de la primera, siempre que el volumen de los cuerpos se mantenga constante.
 La energía no fluye desde un objeto de temperatura baja a un objeto de temperatura alta si no se realiza trabajo.
 Calor 
Este flujo de energía, siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.
La energía puede ser transferida por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado.
La energía que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo de transformación que se efectúe sobre ese cuerpo y por tanto depende del camino. Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna. 
El calor es parte de dicha energía interna (energía calorífica) transferida de un sistema a otro, lo que sucede con la condición de que estén a diferente temperatura
 Calor 
Cuanta más energía se mete en un sistema, más activas se ponen sus moléculas. Cuanto más rápidas se mueven las moléculas, más energía térmica o calor producen. La cantidad de calor en una sustancia está determinada por qué tan rápido se mueven sus moléculas, que a su vez depende de cuánta energía tiene el sistema. 
El calor es la energía que tiene un objeto debida al movimiento de sus átomos y moléculas que están constantemente vibrando, moviéndose y chocando unas con otras. Cuando añadimos energía a un objeto, sus átomos y moléculas se mueven más deprisa, incrementando su energía de movimiento o calor. 
 Calorimetría.
Es la medida del la cantidad de calor, permite conocer el calor especifico, o los calores de transformación de una sustancia o la temperatura final de una mezcla.
 Medida de la cantidad de calor 
 la Temperatura.
 Temperatura.
La sensación de calor o frío al tocar una sustancia depende de su temperatura. Aunque, si se procede con cuidado, es posible comparar las temperaturas relativas de dos sustancias mediante el tacto.
 Cuando se aporta calor a una sustancia, no sólo se eleva su temperatura, con lo que proporciona una mayor sensación de calor, sino que se producen alteraciones en varias propiedades físicas que pueden medirse con precisión. Al variar la temperatura, las sustancias se dilatan o se contraen, su resistencia eléctrica cambia, y en el caso de un gas, su presión varía. 
La variación de alguna de estas propiedades suele servir como base para una escala numérica precisa de temperaturas. La temperatura depende de la energía cinética media (o promedio) de las moléculas de una sustancia. 
 Temperatura.
A medida que los sólidos, líquidos o gases se calientan, por lo general se expanden. Cuando se enfrían, por lo común se contraen. Estos efectos brindan una manera efectiva para medir la temperatura, esto es, el “Grado de calentamiento” o “Intensidad del calor” de un cuerpo. 
Los instrumentos diseñados para medir la temperatura se denominan termómetros; el más corriente consiste en un tubo de vidrio que lleva en la parte inferior una cubeta de líquido, normalmente mercurio o alcohol coloreado. 
Al calentarse, el líquido se dilata y sube por el tubo; si se enfría se contrae y desciende. Su nivel indica la temperatura. El alemán Gabriel Fahrenheit, construyó el primer termómetro confiable en 1714.
 temperatura.-escalas
La temperatura es el nivel de calor en un gas, líquido, o sólido. Tres escalas sirven comúnmente para medir la temperatura. 
Las escalas de Celsius y de Fahrenheit son las más comunes. La escala de Kelvin es primordialmente usada en experimentos científicos.
Escala Celsius
La escala Celsius fue inventada en 1742 por el astrónomo sueco Andrés Celsius. Esta escala divide el rango entre las temperaturas de congelación y de ebullición del agua en 100 partes iguales. Usted encontrará a veces esta escala identificada como escala centígrada. Las temperaturas en la escala Celsius son conocidas como grados Celsius (ºC).
 temperatura.-escalas
Escala Fahrenheit
La escala Fahrenheit fue establecida por el físico holandés-alemán Gabriel Daniel Fahrenheit, en 1724. Aun cuando muchos países están usando ya la escala Celsius, la escala Fahrenheit es ampliamente usada en los Estados Unidos.
 Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusión y de ebullición del agua en 180 intervalos iguales. 
Las temperaturas en la escala Fahrenheit son conocidas como grados Fahrenheit (ºF).
Escala de Kelvin
La escala de Kelvin lleva el nombre de William Thompson Kelvin, un físico británico que la diseñó en 1848. Prolonga la escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipotética caracterizada por una ausencia completa de energía calórica. Las temperaturas en esta escala son llamadas Kelvins (K).
 Cómo Convertir Temperaturas
A veces hay que convertir la temperatura de una escala a otra. A continuación encontrará cómo hacer esto.
Para convertir de ºC a ºF use la fórmula:   ºF = ºC x 1.8 + 32.
Para convertir de ºF a ºC use la fórmula:   ºC = (ºF-32) ÷ 1.8.
Para convertir de K a ºC use la fórmula:   ºC = K – 273.15
Para convertir de ºC a K use la fórmula: K = ºC + 273.15.
Para convertir de ºF a K use la fórmula: K = 5/9 (ºF – 32) + 273.15.
Para convertir de K a ºF use la fórmula:   ºF = 1.8(K – 273.15) + 32.
 temperatura.-escalas
Comparación entre Temperaturas
	TEMPERATURA	ºC	ºF
	Punto Ebullición Agua	100	212
	Punto Congelación Agua	0	32
	Temperatura Corporal Promedio del Cuerpo Humano	37	98.6
	Temperatura ambiente confortable	20 to 25	68 to 77
 Ejercicios de aplicación
 Dilatación de los cuerpos.
Se denomina dilatación al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.
Una elevación de temperatura aumenta la vibración de las moléculas de los cuerpos alrededor de sus posiciones de equilibrio pero también desplaza la posición de equilibrio.
Causa de la dilatación
En un sólido las moléculas tienen una posición razonablemente fija dentro de él. Cada átomo de la red cristalina vibra sometido a una fuerza asociada a un pozo de potencial, la amplitud del movimiento dentro de dicho pozo dependerá de la energía total de átomo o molécula.
 Dilatación térmica
 Al absorber calor, la energía cinética promedio de las moléculasaumenta y con ella la amplitud media del movimiento vibracional (ya que la energía total será mayor tras la absorción de calor). El efecto combinado de este incremento es lo que da el aumento de volumen del cuerpo.
En los gases el fenómeno es diferente, ya que la absorción de calor aumenta la energía cinética media de las moléculas lo cual hace que la presión sobre las paredes del recipiente aumente. El volumen final por tanto dependerá en mucha mayor medida del comportamiento de las paredes.
 Dilatación de los sólidos.
La experiencia muestra que los sólidos se dilatan cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. La dilatación y la contracción ocurren en tres (3) dimensiones: largo, ancho y alto.
A la variación en las dimensiones de un sólido causada por calentamiento (se dilata) o enfriamiento (se contrae) se denomina Dilatación térmica.
La dilatación de los sólidos con el aumento de la temperatura ocurre porque aumenta la energía térmica y esto hace que aumente las vibraciones de los átomos y moléculas que forman el cuerpo, haciendo que pase a posiciones de equilibrio más alejadas que las originales. Este alejamiento mayor de los átomos y de las moléculas del sólido produce su dilatación en todas las direcciones
 Dilatación Lineal
Es aquella en la que predomina la variación en una (1) dimensión de un cuerpo, es decir: el largo. Ejemplo : dilatación en hilos, cabos y barras.
.
 Dilatación Superficial
Es aquella en la que predomina la variación en dos (2) dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo y el ancho.
 Dilatación Volumétrica
Es aquella en la predomina la variación en tres (3) dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo, el ancho y el alto
 Ejercicios de aplicación
 El agua
El agua pura es un líquido inodoro e insípido. Tiene un matiz azul, que sólo puede detectarse en capas de gran profundidad, por lo que, en principio, se la considera incolora.
 A la presión atmosférica normal, el punto de congelación del agua es de 0 °C y su punto de ebullición de 100 °C. 
El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4 °C y se expande al congelarse.
En la Tierra, el agua es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de la materia, o sea, sólido, líquido y gas. Se encuentra en estado sólido en los glaciares y los casquetes polares. Existe en estado líquido en las nubes de lluvia y en forma de rocío en la vegetación. Además, cubre las tres cuartas partes de la superficie terrestre en forma de pantanos, lagos, ríos, mares y océanos. Como gas, o vapor de agua, existe en forma de niebla, vapor y nubes.
Por influencia de la gravedad, el agua se acumula en los intersticios de las rocas debajo de la superficie terrestre formando depósitos de agua subterránea que abastecen a pozos y manantiales, y mantienen el flujo de algunos arroyos durante los periodos de sequía.
 intersticios de las rocas
 Dilatación anómala del agua
Dilatación anómala del agua
 El agua sólida, es decir, el hielo, flota sobre el agua líquida.. 
La experiencia nos dice que, cuando calentamos un cuerpo, se dilata y, cuando lo enfriamos se contrae, Pero con el agua esto no sucede así. Cuando el agua se congela, se dilata. Es decir, aumenta de volumen: una masa de hielo tiene mayor volumen que la misma masa de agua.
 Este hecho se denomina dilatación anómala del agua .
La densidad del agua varía con la temperatura, de forma que la densidad máxima (1 g/cm3) corresponde al agua líquida a una temperatura de 3,98 ºC. El hielo es menos denso. También es menos densa el agua más caliente. 
En el caso del agua ,esta tiene su mayor densidad (y por consiguiente menor volumen para un determinado peso) a los 4cº ,de esa temperatura descendiendo hasta la congelacion el volumen va aumentando(comportamiento anormal),y sucede lo mismo de 4cº para arriba hasta llegar a la temperatura de ebullicion 100cº (comportamiento normal)
 Dilatación anómala del agua
La dilatación anómala del agua es muy importante en los ecosistemas acuáticos. En un lago de montaña, por ejemplo, al llegar el invierno, el agua se congela. Pero como el hielo flota, solamente se congela una delgada capa de agua, que queda en la superficie. El agua por debajo está muy fría, pero el hielo la aísla de las bajas temperaturas del exterior y, así, no llega a congelarse. Gracias a esto, las plantas y los animales acuáticos pueden sobrevivir en invierno. En la hidrosfera, normalmente, siempre hay agua líquida bajo el hielo.
 Dilatación anómala del agua
Una de las propiedades físicas más curiosas e importantes del agua es su dilatación anómala.
La experiencia nos dice que, cuando calentamos un cuerpo, se dilata y, cuando lo enfriamos, se contrae. Pero con el agua esto no sucede así. Cuando el agua se congela, se dilata. Es decir, aumenta de volumen: una masa de hielo tiene mayor volumen que la misma masa de agua. Este hecho se denomina dilatación anómala del agua.
La densidad del agua varía con la temperatura, de forma que la densidad máxima (1 g/cm3) corresponde al agua líquida a una temperatura de 3,98 ºC. El hielo es menos denso. También es menos densa el agua más caliente.
Dilatación anómala del agua 
La explicación:
El hielo posee una estructura muy abierta. Es decir, las partículas ocupan posiciones fijas en la red y entre ellas hay grandes espacios libres. Al fundirse el hielo, se rompe esta estructura y las partículas del agua ocupan esos espacios libres, compactándose en racimos. Esto hace que el volumen sea menor y, por tanto, que la densidad aumente. 
El comportamiento anormal del agua explica que el hielo flote en el agua, por ser menos denso, y que el agua hasta 4ºC se vaya al fondo, por ser más densa. 
 Dilatación de los gases
Los gases son mucho más dilatables que sólidos y líquidos.  Si un gas aumenta de temperatura el movimiento de sus moléculas aumenta, pero si además está contenido en un recipiente; aumnta el choque continuado de esas moléculas con las paredes del recipiente provocando un aumento de presión. 
Por tanto hay que tener en cuenta: temperatura, volumen y presión.  Se pueden considerar tres caos.
1.     Dilatación a Presión constante: la presión permanece constante y el aumento de temperatura produce un aumento de volumen.  Es como una dilatación cúbica puesto que aumenta el volumen.  Tendrá su coeficiente de dilatación  de un gas a presión constante y será el aumento que experimenta la unidad de volumen, cuando la temperatura aumenta un grado centígrado: . 
 Dilatación de los gases
Por tanto para hallar el volumen de un gas a t grados basta con multiplicar el volumen que tiene a 0 grados por el binomio de dilatación.
Dilatación a Volumen Constante: El volumen permanece constante y aumenta la presión.   Será coeficiente de dilatación de un gas a volumen constante, el aumento de presión que experimenta la unidad de volumen al aumentar su temperatura en un grado centígrado. Y su fórmula será:
Temperatura Absoluta 
Sabiendo que si aumenta la temperatura de un gas aumenta la presión y que si la temperatura disminuye la presión también lo hace. Si consideramos que la temperatura de un gas siguiese descendiendo hasta un punto en el cual el gas ya no tienen ninguna presión, este seria el cero absoluto, y se calcula que corresponde a -273º C
 Ecuacion Del Gas Ideal
La ecuación de Van der Waals, fue presentada en 1873 como un perfeccionamiento semiteórico de la ecuación de gas ideal. La ecuación de estado de Van der Waals es: 
P = R.T/(v - b) - a/v ²
La constante b es la corrección por el volumen ocupado por las moléculas, y el término a/v ² es una corrección que toma en cuenta las fuerzas de atracción intermolecular. Como podría esperarse en el caso de una ecuación generalizada, las constantes a y b se evalúan a partirdel comportamiento general de los gases. En particular estas constantes se evalúan observando que la isoterma crítica pasa por un punto de inflexión en el punto crítico, y que la pendiente es cero en ese punto.
TEORIA CINETICA DE LOS GASES
La termodinámica se ocupa solo de variables microscópicas, como la presión, la temperatura y el volumen... Sus leyes básicas son las leyes de la mecánica, las que se aplican en los átomos que forman el sistema.
. Principios: Los principios fundamentales de la teoría cinética son los siguientes:
El número de moléculas es grande y la separación media entre ellas es grande comparada con sus dimensiones. Por lo tanto ocupan un volumen despreciable en comparación con el volumen del envase y se consideran masas puntuales.
Las moléculas obedecen las leyes de Newton, pero individualmente se mueven en forma aleatoria, con diferentes velocidades cada una, pero con una velocidad promedio que no cambia con el tiempo.
Las moléculas realizan choques elásticos entre sí, por lo tanto se conserva tanto el momento lineal como la energía cinética de las moléculas.
Las fuerzas entre moléculas son despreciables, excepto durante el choque.
 TEORIA CINETICA DE LOS GASES
Se considera que las fuerzas eléctricas o nucleares entre las moléculas son de corto alcance, por lo tanto solo se consideran las fuerzas impulsivas que surgen durante el choque.
El gas es considerado puro, es decir todas las moléculas son idénticas.
El gas se encuentra en equilibrio térmico con las paredes del envase.
Estos postulados describen el comportamiento de un gas ideal. Los gases reales se aproximan a este comportamiento ideal en condiciones de baja densidad y temperatura.
Presión: En el marco de la teoría cinética la presión de un gas es explicada como el resultado macroscópico de las fuerzas implicadas por las colisiones de las moléculas del gas con las paredes del contenedor. La presión puede definirse por lo tanto haciendo referencia a las propiedades microscópicas del gas.
En general se cree que hay más presión si las partículas se encuentran en estado sólido, si se encuentran en estado liquido es mínima distancia entre una y otra y por último si se encuentra en estado gaseoso se encuentran muy distantes.
TEORIA CINETICA DE LOS GASES
En efecto, para un gas ideal con N moléculas, cada una de masa m y moviéndose con una velocidad aleatoria promedio vrms contenido en un volumen cúbico V las partículas del gas impactan con las paredes del recipiente de una manera que puede calcularse de manera estadística intercambiando momento lineal con las paredes en cada choque y efectuando una fuerza neta por unidad de área que es la presión ejercida por el gas sobre la superficie sólida.
La presión puede calcularse como
Este resultado es interesante y significativo no sólo por ofrecer una forma de calcular la presión de un gas sino porque relaciona una variable macroscópica observable, la presión, con la energía cinética traslacional promedio por molécula, 1/2 mvrms², que es una magnitud microscópica no observable directamente. Nótese que el producto de la presión por el volumen del recipiente es dos tercios de la energía cinética total de las moléculas de gas contenidas.
 EL CALOR 
Medida de la cantidad de calor 
Calor especifico
Calor especificos de los gases
Propagacion del calor por conveccion
Propagacion del calor por radiacion 
Calor y trabajo 
LEYES DE LA TERMODINAMICA
a. primera ley de la termodinamica
b. segunada ley d elatermodinamica 
CAMBIOS DE ESTADO.
Fusion 
Disolucion 
Vaporizacion
Ebullicion
 
Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.
Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas responden a los cambios en su entorno. 
SISTEMA TERMODINAMICO
LA TEMPERLA ATemperatura 
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor, y si fuere frío tendrá una temperatura menor. Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida que es mayor la energía sensible de un sistema, se observa que está más "caliente"; es decir, que su temperatura es mayor.
En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido. En el caso de un gas ideal monoatómico se trata de los movimientos traslacionales de sus partículas (para los gases multiatómicos los movimientos rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta también).
Dicho lo anterior, se puede definir la temperatura como la cuantificación de la actividad molecular de la materia.
 Ley Cero Termodinamica
La Ley cero 
La Ley cero de la termodinámica nos dice que si tenemos dos cuerpos llamados A y B, con diferente temperatura uno de otro, y los ponemos en contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la misma temperatura, es decir, tendrán ambos la misma temperatura. Si luego un tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, también alcanzará la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma temperatura mientras estén en contacto. 
De este principio podemos inducir el de temperatura, la cual es una condición que cada cuerpo tiene y que el hombre ha aprendido a medir mediante sistemas arbitrarios y escalas de referencia (escalas termométricas).
Cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero se encuentran en equilibrio térmico entre sí.
Si un cuerpo A está en equilibrio térmico con un cuerpo C y un cuerpo B también está en equilibrio térmico con el cuerpo C, entonces los cuerpos A y B están en equilibrio térmico.
 Equilibrio térmico
 Caloría.
Caloría. Es la cantidad de calor que ha de suministrarse a un gramo de agua para elevar su temperatura a 1ºC.
Hoy se define la caloría como 4,18 jul y es lo que se llama , el equivalente mecánico del calor.
 Cambio de estado
En física y química se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los tres estados más estudiados y comunes en la tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común en nuestro universo es el plasma, material del que están compuestas las estrellas (si descartamos la materia oscura).
La fusión es el cambio de estado de sólido a líquido. 
Por el contrario la solidificación o congelación es el cambio inverso, de líquido a sólido.
La vaporización es el cambio de estado de líquido a gas. 
Por lo contrario la licuación o condensación es el cambio inverso, de gas a líquido.
La sublimación es el cambio de estado de sólido a gas. 
El cambio inverso recibe el nombre de sublimación regresiva o deposición (es prudente evitar llamar cristalización a dicha transición, por ser "cristalización" un término usado para referirse a un método de purificación).
La ionización es el cambio de estado de un gas a plasma. 
En caso contrario, se le llama deionización.
 Cambio de estado
Cambios de fase.
   La energía térmica perdida o ganada por los objetos se llama calor. El calor es otra forma de energía que puede medirse solo en función del efecto que produce. El trabajo mecánico puede convertirse en calor.Para medir el calor se emplean las siguientes unidades:
Caloría: es la cantidad de calor necesaria para elevar un grado Celsius la temperatura de un gramo de agua.
    Kilocaloría: cantidad necesaria para elevar en un grado Celsius un kilogramo de agua.
Joule: cantidad de energía requerida para elevar la temperatura de un kilogramo de sustancia en 100 grados Kelvin.
  La diferencia entre calor y  temperatura es que el calor depende de la masa y la temperatura no, ya que la temperatura es la medida del  promedio de las energías cinéticas de las moléculas y el calor es la suma de las energías cinéticas de las moléculas.
  Cuando una sustancia absorbe una cantidad dada de calor, la velocidad de sus moléculas se incrementa y su temperatura se eleva.   Sin embargo, ocurren ciertos fenómenos curiosos cuando un sólido se funde o un líquido hierve.   En estos casos la temperatura permanece constante hasta que todo el sólido se funde o hasta que todo el líquido pase a fase vapor.
          
           
 Calor Latente de Fusión
   Si cierta cantidad de hielo se toma de un congelador a -20º C y se calienta, su temperatura se incrementa gradualmente hasta que el hielo comience a fundirse a 0º C ; durante el proceso de fusión permanece constante, hasta que todo el hielo pase a agua.
Una vez que el hielo se funde la temperatura comienza a elevarse otra vez con una velocidad uniforme hasta que el agua empiece a hervir a 100º C, durante el proceso de vaporización la temperatura permanece constante, si el vapor de agua se almacena y  se continúa el calentamiento hasta que toda el agua se evapore de nuevo la temperatura comenzará a elevarse.
El cambio de fase de sólido a líquido se llama fusión y la temperatura a la cual este cambio ocurre se le llama punto de fusión.
La cantidad de calor necesario para fundir una unidad de masa de una sustancia a la temperatura de fusión se llama calor latente de fusión. L = Q/m ( cal/gr).
Calor Latente de Vaporización.
   El cambio de fase de líquido a vapor se llama vaporización y la temperatura asociada con este cambio se llama punto de ebullición de la sustancia.
    El calor latente de vaporización de una sustancia es la cantidad de calor por unidad de masa que es necesario para cambiar la sustancia de líquido a vapor a la temperatura de ebullición.
   Cuando cambiamos la dirección de la transferencia de calor y ahora se quita calor, el vapor regresa a su fase líquida, a este proceso se le llama condensación, el calor de condensación es equivalente al calor de  vaporización.
     Así mismo cuando se sustrae calor a un líquido, volverá a su fase sólida, a este proceso se le llama congelación o solidificación.  El calor se solidificación es igual al calor de fusión, la única diferencia entre congelación y fusión estriba en si el calor se libera o se absorbe.
    Es posible que una sustancia pase de fase sólida a gaseosa sin pasar por la fase líquida; a este proceso se le llama sublimación.   La cantidad de calor absorbida por la unidad de masa al cambiar de sólido a vapor se llama calor de sublimación.
 Vaporización.
Existen tres formas en las que puede ocurrir dicho cambio:
Evaporación: se produce vaporización en la superficie de un líquido ( es un proceso de enfriamiento).
Ebullición: vaporización dentro del líquido.
Sublimación: el sólido vaporiza sin pasar por la fase líquida.
 Calor Latente
Formas de propagación del calor
Conducción
Es una forma de transmisión del calor se origina en sólidos, en los cuales la energía térmica (en forma de energía cinética) se propaga por vibración de molécula a molécula.
Esta propagación del calor se debe a la energía cinética de las moléculas del extremo caliente que se transmite por choques a las moléculas vecinas.
Convección
Es la propagación del calor de un lugar a otro por transporte de la masa caliente. convección
Es una forma de propagación del calor se produce en los fluidos (líquidos y gases ) por un movimiento real de la materia. Este movimiento se origina por la disminución de la densidad de los fluidos con el aumento de temperatura (los hace mas livianos por unidad de volumen) que produce un ascenso de los mismos al ponerse en contacto con una superficie mas caliente y un descenso en el caso de ponerse en contacto con una superficie mas fría
 Radiación
Todos los cuerpos debido a su temperatura irradian energía en forma de onda electromagnética , similares a las ondas de radio, rayos x , luz, etc. 
Se propagan en el vacio y en las sustancias transparentes( que las absorben en cierta proporción) con la velocidad de la luz.
Cuando inciden sobre un cuerpo opaco, son absorbidas y la energía que transportaban, se transforma en calor.
El calor por radiación al igual que estas ondas se propaga a la velocidad de la luz (3x10.000.000 m/ seg.) y no necesita de un medio para poder propagarse. Se transmite a través del vacío mejor que a través del aire ya que este siempre absorbe parte de la energía. 
Es por radiación que el sol calienta la Tierra, que el vidrio de las bombillas incandescentes se calienta.
Es de anotar que en los líquidos y gases, la transferencia de calor se hace generalmente por los tres mecanismos simultáneamente.
 Radiación
Poca conducción
Poca convección
Mucha radiación.
Formas de propagación del calor
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
También conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica — en realidad el primer principio dice más que una ley de conservación—, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824, en su obra Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para desarrollar esta potencia, en la que expuso los dos primeros principios de la termodinámica. Esta obra fue incomprendida por los científicos de su época, y más tarde fue utilizada por Rudolf Clausius y Lord Kelvin para formular, de una manera matemática, las bases de la termodinámica.
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Esta ley arrebata 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 (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, la segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía, de tal manera que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.
Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico.
La aplicación más conocida es la de las máquinas térmicas, que obtienen trabajo mecánico mediante aporte de calor de una fuente o foco caliente, para ceder parte de este calor a la fuente o foco o sumidero frio. 
Segunda ley de la termodinámica
Esta ley arrebata 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 (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece,en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, la segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía, de tal manera que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.
Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico.
Existen numerosos enunciados equivalentes para definir este principio, destacándose el de Clausius y el de Kelvin.
Enunciado de Clausius
En palabras de Sears es: "No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un recipiente a una cierta temperatura y la absorción de una cantidad igual de calor por un recipiente a temperatura más elevada".
RUDOLF JULIUS EMMANUEL CLAUSIUS
WILLIAM THOMSON KELVIN
Enunciado de Kelvin
No existe ningún dispositivo que, operando por ciclos, absorba calor de una única fuente (E.absorbida) y lo convierta íntegramente en trabajo (E.útil).
Otra interpretación
Es imposible construir una máquina térmica cíclica que transforme calor en trabajo sin aumentar la energía termodinámica del ambiente. Debido a esto podemos concluir que el rendimiento energético de una máquina térmica cíclica que convierte calor en trabajo siempre será menor a la unidad y ésta estará más próxima a la unidad cuanto mayor sea el rendimiento energético de la misma. Es decir, cuanto mayor sea el rendimiento energético de una máquina térmica, menor será el impacto en el ambiente, y viceversa 
Tercera ley de la termodinámica
La Tercera de las leyes de la termodinámica, propuesta 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. La entropía de los sólidos cristalinos puros puede considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero absoluto. No es una noción exigida por la Termodinámica clásica, así que es probablemente inapropiado tratarlo de “ley”.
Es importante recordar que los principios o leyes de la Termodinámica son sólo generalizaciones estadísticas, válidas siempre para los sistemas macroscópicos, pero inaplicables a nivel cuántico. El demonio de Maxwell ejemplifica cómo puede concebirse un sistema cuántico que rompa las leyes de la Termodinámica.
Asimismo, cabe destacar que el primer principio, el de conservación de la energía, es la más sólida y universal de las leyes de la naturaleza descubiertas hasta ahora por las ciencias.
Termometría
La termometría se encarga de la medición de la temperatura de cuerpos o sistemas. Para este fin, se utiliza el termómetro, que es un instrumento que se basa en el cambio de alguna propiedad de la materia debido al efecto del calor; así se tiene el termómetro de mercurio y de alcohol, que se basan en la dilatación, los termopares que deben su funcionamiento al cambio de la conductividad eléctrica, los ópticos que detectan la variación de la intensidad del rayo emitido cuando se refleja en un cuerpo caliente.
Para poder construir el termómetro se utiliza el Principio cero de la termodinámica, que dice: "Si un sistema A que está en equilibrio térmico con un sistema B, está en equilibrio térmico también con un sistema C, entonces los tres sistemas A, B y C están en equilibrio térmico entre sí".
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Propiedades termométricas
Una propiedad termométrica de una sustancia es aquella que varía en el mismo sentido que la temperatura, es decir, si la temperatura aumenta su valor, la propiedad también lo hará, y viceversa
ANDERS CELSIUS
Escala Celsius
Para esta escala, se toman como puntos fijos, los puntos de ebullición y de solidificación del agua, a los cuales se les asignan los valores de 100 y 0 respectivamente. En esta escala, estos valores se escriben como 100° y 0°. Esta unidad de medida se lee grado Celsius y se denota por [°C].
El grado Celsius, representado como °C, es la unidad creada por Anders Celsius para su escala de temperatura. Se tomó para el Kelvin y es la unidad de temperatura más utilizada internacionalmente.
A partir de su creación en 1750 fue denominado grado centígrado (se escribía °c, en minúscula). Pero en 1948 se decidió el cambio en la denominación oficial para evitar confusiones con la unidad de ángulo también denominada grado centígrado (grado geométrico), aunque la denominación previa se sigue empleando extensamente en el uso coloquial.
Hasta 1954 se definió asignando el valor 0 a la temperatura de congelación del agua, el valor 100 a la de temperatura de ebullición —ambas medidas a una atmósfera de presión— y dividiendo la escala resultante en 100 partes iguales, cada una de ellas definida como 1 grado. Estos valores de referencia son muy aproximados pero no correctos por lo que, a partir de 1954, se define asignando el valor 0,01 °C a la temperatura del punto triple del agua y definiendo 1 °C como la fracción 1/273,16 de la diferencia con el cero absoluto.
Conversión de unidades
La magnitud de un grado Celsius (1 °C) es equivalente a la magnitud de un Kelvin (1 K), puesto que esta unidad se define como igual a la primera. Sin embargo, las escalas son diferentes porque la escala Kelvin toma como valor 0 el cero absoluto. Dado que al cero absoluto corresponde un valor de -273,15 °C, la temperatura expresada en °C y K difiere en 273,15 unidades.
En este caso, la escala fue establecida por la escala kelvin, donde el valor de 0° corresponde al cero absoluto, temperatura en la cual las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. En escala Celsius esta temperatura corresponde a -273 °C. Esta unidad de medida se lee Kelvin y se denota por [K]. Esta unidad se llama también Escala Absoluta y es también la unidad adoptada por el Sistema Internacional de Unidades.
Dado que 0[K] corresponden a -273,15[°C], se puede hallar una fórmula de conversión, entre la escala Celsius y la escala Kelvin, de la siguiente forma:
T = tc + 273,15° 
donde la letra T representa la temperatura en Kelvin y la letra tc representa la temperatura en grados Celsius.
Escala Kelvin o absoluta
En esta escala también se utilizaron puntos fijos para construirla, pero en este caso fueron los puntos de solidificación y de ebullición del cloruro amónico en agua. Estos puntos se marcaron con los valores de 0 y 100 respectivamente. La unidad de esta escala se llama grado Fahrenheit y se denota por [°F]. Dado que en escala Celsius, los valores de 0[°C] y 100[°C] corresponden a 32[°F] y 212[°F] respectivamente, 
Escala Fahrenheit
Escala Rankine
Es una escala de temperaturas muy utilizada en los E.E.U.U., y es proporcional a la escala Kelvin. Al igual que esta, presenta un cero en el cero absoluto, por lo que también es una "escala absoluta"
T(ºR) = 1,8 T (K) 
Trabajo
El trabajo en termodinámica se define de la misma forma que en mecánica clásica: Cuando una parte del medio ejerce una fuerza sobre el sistema y este se mueve una distancia dx desde el punto de aplicación de la fuerza, entonces el medio ha realizado un trabajo sobre el sistema dw = F dx, F puede ser una fuerza mecánica, eléctrica o magnética. 
Considérese el ejemplo que se muestra a continuación. Supongamos que la presión interna es igual a la presión externa y el sistema está en equilibrio mecánico. Si aumentamos la presión externa una cantidad infinitesimal, se producirá un desequilibrio infinitesimal de fuerzasy el pistón se moverá hacia abajo, disminuyendo el volumen del sistema. El trabajo que los alrededores han realizado sobre nuestro sistema será dw = F dx, la fuerza que hemos realizado es la presión por unidad de área y esta vendrá dada por F = P A, si el pistón se mueve una distancia x el cambio de volumen será dV = A dx
Presión
En física y disciplinas afines, la presión es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado
Volumen
El volumen es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. Es una función derivada ya que se halla multiplicando las tres dimensiones.
En matemáticas el volumen es una medida que se define como los demás conceptos métricos a partir de una distancia o tensor métrico.
En física, el volumen es una magnitud física extensiva asociada a la propiedad de los cuerpos físicos de ser extensos, que a su vez se debe al principio de exclusión de Pauli.
La unidad de medida de volumen en el Sistema Internacional de Unidades es el metro cúbico, aunque temporalmente también acepta el litro, que se utiliza comúnmente en la vida práctica.
Dilatación anómala del agua
A temperatura ambiente, el agua se dilata cuando la temperatura sube y se contrae cuando baja. Pero próximo al punto de congelación, a los 0 ºC ocurre lo contrario, lo cual es muy importante para la preservación de la vida.
Según esta curva, su densidad máxima es a 4°C, es decir al estado líquido, y a 0°C, al estado sólido, es menor.  Para comprender esta propiedad supóngase que por efecto del calor externo, la masa sólida comienza a fundirse.  En esta transformación, un número relativamente pequeño de moléculas adquiere energía cinética suficiente como para que se rompan sus enlaces de hidrógeno. Estas moléculas se liberan de la red cristalina que comienza a desmoronarse y quedan ocupando los huecos hexagonales que forman canales, con lo cual comienza a aumentar la masa por unidad de volumen.  A medida que crece la energía externa aumenta la densidad del agua líquida,  porque se ocupan 
mas espacios vacíos hasta llegar al máximo de 4°C.  Esta es la razón por la cual el hielo es menos denso que el agua y por lo tanto flota sobre ella. 
Al mismo tiempo que el agua se calienta, se expande y por lo tanto disminuye su densidad.  Estos dos procesos, ocupado de huecos hexagonales y expansión térmica actúan en sentidos contrarios.  De 0°C a 4°C predomina el proceso de llenado de huecos y el agua se torna más densa.  Sobre 4°C predomina la expansión térmica con la consiguiente disminución de densidad.  Las variaciones de densidad del agua con la temperatura tienen una profunda repercusión en el medio ambiente.  En cuerpos de agua, como un lago,  el agua a 4°C, que es la más densa, se sumerge hasta el fondo mientras que el agua sobre 4°C, que es menos densa, sube a la parte superior.  Este desplazamiento de agua, por convección, produce que la casi totalidad del cuerpo alcance los 4°C.  Bajo esta temperatura la densidad disminuye, pero como el agua no es más pesada que la que está a 4°C, no se desplaza hacia el fondo sino que  permanece en la superficie hasta que a 0°C se congela.  La capa de hielo que se forma,  que es menos densa,  no se sumerge y como queda sobre la superficie del cuerpo de agua  forma una capa aislante que evita que el agua interior se congele.  Si el hielo llegara al fondo, no podría aislar el interior del cuerpo del frío ambiental, por lo que todo el cuerpo se congelaría, y los  peces y otros organismos vivos morirían. 
Cuando el agua se congela en los intersticios de las rocas, la expansión del hielo que se produce puede partirlas en trozos más pequeños. Este proceso repetido en años logra la formación de partículas y la consiguiente formación de un suelo fértil.