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El tiempo siempre es POSITIVO MRU -> velocidad constante a=0 Xf = X0 +V(Tf - T0) MRUV -> aceleración constante Xf = X0 +V0 (Tf - T0) + 1/2 a(Tf - T0)2 Vf =V0 + a(Tf - T0) Vf2 = V02 + 2 a(Xf - X0) TIRO VERTICAL Y CAIDA LIBRE Hf = H0 +V0(Tf - T0) - 1/2 g(Tf - T0)2 Vf =V0 - g(Tf - T0) Vf2 = V02 - 2 g(Hf - H0) El tiempo de subida es el mismo que de bajada DINÁMICA Σf = Masa . Aceleracion Σfuerzas = - Peso (P) P= M.G Ej: 5kg. 10m/s2= 50N // 200N=20kg (dividido 10) - Normal (N) (Objeto apoyado) - Tensión (T) (Objeto suspendido) T - P = M.A F = N - Fuerza Externa (F) - Fuerza de Rozamiento (FR) solo si hay movimiento - Fuerza de Contacto (FC) Cuando la aceleración es 0 la sumatoria de fuerzas (Resultante) es NULA Diagrama de Cuerpo Libre (D.C.L) Plano inclinado TRABAJO L = F. X. Cos (α) Pot = L/T ENERGÍA MECÁNICA -> Si no hay EM = CINETICA + POTENCIAL Fuerzas Conservativas - Peso Ec = 1/2 M . V2 Ep = M.G.H Em0 = Emf - Normal Fuerzas NO Conservativas - Rozamiento Lrz = Emf - Em0 - Externa Lex = Emf - Em0 - Tensión Lt = Emf - Em0 FLUIDOS Pr = d . G . H Pr= F/S Pr total = Pr + Pr atm 1 Pr absoluta (fondo) = Pr1 + Pr2 + Pr atm H1 . d1 = H2 . d2 F1/S1 = F2/S2 S = π.R2 (Manómetro) (Prensa Hidráulica) El fluido se desplaza de un lugar de MAYOR presión a uno de MENOR presión. Si la presión exterior es mayor a la interior, va a tender a entrar Presión boca < Presión atm (entra el agua) HIDRODINÁMICA Q = Vol/T Q = V.S Teorema de Continuidad n = cantidad de bifurcaciones Q entrada = n. Q salida V1 . S1 = n . V2 . S2 V1 . R12 = n . V2 . R22 V1 . D12 = n . V2 . D22 Teorema de Bernoulli —>Fluido ideales Pr2 - Pr1 = 1/2d (V12 - V22) + d . G (h1 - h2) —>V usar teorema de continuidad Tubo horizontal: Pr2 - Pr1 = 1/2d (V12 - V22) Fluido a V constante: Pr2 - Pr1 = d . G (h1 - h2) Tubos abiertos en los extremos: 0 = 1/2d (V12 - V22) + d . G (h1 - h2) FORMAS DE TRANSMICION DEL CALOR Conducción: se da a través de un medio MATERIAL CELSIUS Ley de Fourier: Radiación: se da a través de ondas electromagnéticas y KELVIN NO necesita un medio material Q’ = -σ.e.s.(Tf4-T04) 2 CALORIMETRÍA Q = m . Ce . (Tf - T0) Tq = temp de equilibrio QL = m . L ΣQ = 0 -> 0 = Qagua (si hay) + QLatencia (si hay) + QHielo + m . Ce (Tq - T0) + m . Ce (Tq - T0) Cuando tiene suficiente energía para hacer que cambie la temperatura pero no la suficiente para completar la latencia, restas la energía que cedió (sin el -) con la energía que uso para cambiar de temperatura (Q, no la de latencia) y ese resultado los usas para para hacer regla de 3 con la latencia si. Si te dice que la capacidad calorífica no es desprécieles a ΣQ le sumas el m . Ce (Tq - T0) del recipient QLatencia —— masa Resultado —— X 1° PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA KELVIN ΔU Variación de energía interna P0.V0 = PF.V T0 TF L = P . (Vf - V0) Q = n . Ce . (Tf - T0) -> Q+=absorbe Q-=cede P . V = n . R . T -> R = 0,082 atm L R = 8,314 Pa.m3 (j) R = 2 Cal mol K mol K mol K ΔU = Uf - U0 ΔU = Q - L EVOLUCIÓN ISOBÁRICA -> Presión constante L = P . (Vf - V0) Q = n . Cp . (Tf - T0) Q = (Vf - V0) . P . Cp = Jouls R ΔU = Q - L Pconstante . VA = n . R . TA Pconstante . VB = n . R . TB V0 = Vf T0 Tf EVOLUCIÓN ISOCÓRICA -> Volumen constante (recipiente rígido) L = 0 Q = n . CV . (Tf - T0) Q = (Pf - P0) . V . CV R VERIFICAR ΔU = Q PA . Vconstante = n . R . TA PB . Vconstante = n . R . TB P0 = Pf T0 Tf EVOLUCIÓN ISOTÉRMICA -> Temperatura constante ΔU = 0 Q = L = n . R . Tconstante . ln(Vf) V0 Q = L = n . R . Tconstante . ln(P0) Pf PA . Vconstante = n . R . TA 3 VERIFICAR PB . Vconstante = n . R . TB P0 . V0 = Pf . Vf CICLOS REVERSIBLES Q+ —> Absorbe o Recibe Q- —> Realiza o Entrega L+ —> Realiza o Entrega L- —> Absorbe o Recibe ΔU = 0 —> Q1 + Q2 = L Variación de energía interna ΔS = 0 Entropía 2° PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA —> sistemas adiabáticos ENTROPÍA = Desorden de las partículas ΔS = Sf - S0 ΔS hielo > 0 (+) ΔS agua < 0 (-) ΔS Universo > 0 siempre mayor a 0 ΔS ambiente > 0 (se desordena T) o ΔS ambiente < 0 (se ordena T) ΔS sistema > 0 (se desordena T) o ΔS ambiente < 0 (se ordena T) Entropía con VARIACIÓN DE TEMPERATURA KELVIN ΔS Puede dar negativa; “Gas ISOBÁRICO” “Gas ISOCÓRICO” “Gas ISOTERMICO” Sustancia X ΔS = n . Cp . ln(Tf) ΔS = n . Cv . ln(Tf) ΔS = n . R. ln(Vf) Δ S = m . Ce . ln(Tf) T0 T0 V0 T0 Ambiente ΔS = n . R. ln(P0) Latencia ΔS = Qsustancia —> Qsustancia = m . Ce . (Tf - T0) (celcius) Pf ΔS = QLatencia Tconstante(K) T MAQUINAS TÉRMICAS —> Para que funcione debe cumplir con los 2 principios de la termodinámica. KELVIN U = 0 Q1 = Q2 + L ΔS = 0 (maquina reversible) Q2 / T2 = Q1 / T1 ΔS2 = ΔS1 ΔS > 0 (maquina irreversible) Q2 / T2 > Q1 / T1 ΔS2 > ΔS1 ΔS < 0 (NO funciona) Q2 / T2 < Q1 / T1 ΔS2 < ΔS1 M = eficiencia de la maquina 0<M<1 M Real: M = L/Q1 o M= 1-Q2/Q1 M Ideal: M = 1-T2/T1 R = Rendimiento R = M.100% = 0 MAQUINAS FRIGORIFICAS —> Para que funcione debe cumplir con los 2 principios de la termodinámica. ΔU = 0 Q1 = Q2 + L ΔS = 0 (maquina reversible) Q2 / T2 = Q1 / T1 S2 = ΔS1 ΔS > 0 (maquina irreversible) Q2 / T2 > Q1 / T1 S2 > ΔS1 ΔS < 0 (NO funciona) Q2 / T2 < Q1 / T1 ΔS2 < ΔS1 4 R = NO TIENE RENDIMIENTO e = Eficiencia [no tiene unidad] e = Q2 / L o e = Q2 / Q1 - Q2 o e = T2 / T1 - T2 ELECTROESTATICA F = K . q1 . q2 ΔX2 F = m . a E = K . q ΔX2 V = E . ΔX E = F / Q L = F . ΔX . Cos (α) Ec = 1/2 m .V2 Ee = q . ΔV L = -q . V CAPACITORES O CONDENSADORES O ACUMULADORES —> dispositivos que acumulan energía eléctrica (calórica, sonora, cinética, lumínica) Mientras mas juntas las placas, mas capacidad tendrá. U = Ecap C = Eo . ER . S ΔX q = ΔV. C ECap = 1/2 . C. ΔV2 ECap = 1/2 . q2 / C ECap = 1/2 . q . ΔV E = F / q ΔV = E. ΔX E = K . q — >solo si hay vacío ΔX2 CIRCUTOS CON CAPACITORES SERIE: 1 = 1 + 1 + 1 . se invierten el num y el den CT C1 C2 C3 qtotal = constante (todos los capacitores necesitan la misma q para cargarse) ΔVT = Δ V1 + ΔV2 + ΔV3 qcte= ΔVn. Cn. qtotal= ΔVtotal. Ctotal PARALELO: CT = C1 + C2 + C3 ΔVtotal = constante q = no es constante qT = q1 + q2 + q3 qtotal= ΔVtotal. Ctotal qn= ΔVcte. Cn COMBINADOS 1. 1 = 1 + 1 C23 C2 C3 5 2. CT = C1 + C23 3. qt = ΔVt . CT 4. q1 = ΔVt . C1 —> q23 = qt - q1 5. q23 = ∆V2 . C2 —> q23 = ∆V3 . C3 —> = ∆V23 = ∆Vtotal Ecapt = 1/2 . Ct . ΔVt ELECTRODINÁMICA ΔV = R . i R = ρ . l S i = Q Δt RESISTORES: SERIE: i constante RT = R1 + R2 + R3 ΔVn = Rn . icte ΔVT = ΔV1 + ΔV2 + ΔV3 ΔVt = Rt . it PARALELOS: ΔV12cte = contante 1 = 1 + 1 RT R1 R2 ΔV12cte = Rn . in iT = i1 + i2 ΔVt = Rt . it Mili [m] = 0,001 = 10-3 Micro [µ] = 0,000 001 = 10-6 Nano [n] = 0,000 000 001 = 10-9 Pico [p] = 0,000 000 000 001 = 10-12 6
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