Termodinámica desde cero 50 problemas resueltos
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Esta página reúne el vídeo completo, el PDF, las fórmulas importantes y el mapa general del curso.
Termodinámica paso a paso
Desde temperatura y calor hasta máquinas térmicas, entropía y transferencia de calor.
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Cómo estudiar esta clase
La termodinámica se entiende mejor cuando cada bloque tiene una función clara. Primero se dominan las escalas térmicas, el calor y la dilatación. Después llegan los cambios de estado y la calorimetría. A continuación entran los gases ideales, el trabajo y el primer principio. Finalmente aparecen las máquinas térmicas, la entropía y la transferencia de calor.
Bloques del curso
Temperatura, calor y dilatación
Ejercicios 1–10. Escalas térmicas, calor sensible, equilibrio térmico y dilataciones.
Cambios de estado y calorimetría
Ejercicios 11–20. Fusión, vaporización, curvas de calentamiento y mezclas térmicas.
Gases ideales y leyes de los gases
Ejercicios 21–30. Boyle, Charles, Gay-Lussac, ley combinada y ecuación de estado.
Trabajo, energía interna y primer principio
Ejercicios 31–40. Trabajo termodinámico, procesos típicos, ciclos y adiabáticas.
Máquinas térmicas, entropía y transferencia de calor
Ejercicios 41–50. Rendimiento, Carnot, entropía y conducción térmica.
Fórmulas esenciales
Conversión térmica
Calor sensible
Dilatación lineal
Dilatación volumétrica
Calor latente
Gas ideal
Trabajo isobárico
Primer principio
Energía interna monoatómica
Rendimiento
Carnot
Entropía
Conducción térmica
Índice de los 50 problemas con tiempos del vídeo
Cada problema aparece con una breve descripción y con el instante exacto en el que empieza dentro del vídeo. Este índice funciona como mapa del curso y como lista de capítulos para estudiar termodinámica paso a paso.
Bloque A · Temperatura, calor y dilatación
Pasar de grados Celsius a kelvin
Convertimos una temperatura de \(^{\circ}\!C\) a K sumando 273{,}15.
Pasar de kelvin a grados Celsius
Hacemos la conversión inversa entre K y \(^{\circ}\!C\).
Diferencia de temperatura
Vemos por qué una variación en K coincide numéricamente con una variación en \(^{\circ}\!C\).
Calor necesario para calentar agua
Aplicamos \(Q=mc\Delta T\) en un caso sencillo.
Enfriamiento de una pieza de hierro
Calculamos el calor cedido por un sólido al enfriarse.
Mezcla de dos cantidades de agua
Hallamos la temperatura final de equilibrio térmico.
Dilatación lineal de una barra
Usamos la expresión de dilatación lineal.
Dilatación volumétrica de un líquido
Estudiamos cómo cambia el volumen al aumentar la temperatura.
Tiempo para calentar agua con una resistencia
Relacionamos potencia, calor y tiempo.
Mismo calor, distinta subida de temperatura
Comparamos materiales con distintos calores específicos.
Bloque B · Cambios de estado y calorimetría
Fundir hielo a \(0^\circ\!C\)
Aplicamos el calor latente de fusión.
Vaporizar agua a \(100^\circ\!C\)
Usamos el calor latente de vaporización.
Calentar hielo y fundirlo
Combinamos un tramo de calentamiento con un cambio de estado.
Calentar agua y evaporarla
Encadenamos calor sensible y calor latente.
Hielo en agua caliente
Problema típico de equilibrio térmico con fusión.
Vapor que condensa y se enfría
Estudiamos condensación y posterior enfriamiento.
Interpretar una curva de calentamiento
Leemos tramos inclinados y mesetas de cambio de estado.
Comparar calentar y vaporizar
Vemos qué proceso exige más energía.
Masa de hielo que se puede fundir
Calculamos cuánta masa cambia de estado con un calor dado.
Mezcla de hielo con agua caliente
Segundo gran problema clásico de calorimetría.
Bloque C · Gases ideales y leyes de los gases
Convertir atmósferas a pascales
Trabajamos la unidad atm y su relación con el pascal.
Presión de un gas ideal
Aplicamos la ecuación \(pV=nRT\).
Volumen de un gas ideal
Despejamos \(V\) en la ley de los gases ideales.
Ley de Boyle
Estudiamos presión y volumen a temperatura constante.
Ley de Charles
Relacionamos volumen y temperatura a presión constante.
Ley de Gay-Lussac
Relacionamos presión y temperatura a volumen constante.
Ley combinada de los gases
Unificamos los cambios de \(p\), \(V\) y \(T\).
Número de moles en un recipiente
Calculamos \(n\) a partir de \(p\), \(V\) y \(T\).
Temperatura de un gas
Despejamos la temperatura absoluta de un estado gaseoso.
Por qué no se usan grados Celsius en gases ideales
Explicamos por qué debe utilizarse la escala kelvin.
Bloque D · Trabajo, energía interna y primer principio
Trabajo en una expansión isobárica
Calculamos trabajo como área bajo la gráfica \(p\)-\(V\).
Trabajo en una compresión
Interpretamos el signo del trabajo en termodinámica.
Primer principio de la termodinámica
Aplicamos \(\Delta U=Q-W\).
Calor absorbido por un gas
Relacionamos calor, trabajo y variación de energía interna.
Proceso isocórico
Caso con \(W=0\).
Proceso isotermo en un gas ideal
Estudiamos el caso \(\Delta U=0\).
Energía interna de un gas monoatómico
Usamos la fórmula específica para un gas ideal monoatómico.
Trabajo neto en un ciclo \(p\)-\(V\)
Calculamos el área encerrada por el ciclo.
Primer principio aplicado a un ciclo
Vemos qué ocurre con la energía interna en un ciclo completo.
Proceso adiabático
Caso con \(Q=0\).
Bloque E · Máquinas térmicas, entropía y transferencia de calor
Rendimiento de una máquina térmica
Calculamos la eficiencia de una máquina térmica.
Calor cedido por una máquina térmica
Relacionamos calor absorbido, cedido y trabajo útil.
Rendimiento máximo de Carnot
Introducimos la máquina de Carnot como ideal límite.
Comparar una máquina real con Carnot
Vemos por qué una máquina real no puede superar a Carnot.
Máquina imposible
Detectamos un enunciado físicamente imposible.
Variación de entropía
Problema básico sobre entropía y reversibilidad.
Entropía al fundir hielo
Aplicamos \(\Delta S=Q/T\) en un cambio de estado.
Conducción de calor a través de una pared
Usamos la ley de conducción térmica.
Efecto de duplicar el grosor de una pared
Interpretamos cómo cambia el flujo de calor.
Trabajo y calor cedido en una máquina térmica
Problema integrador de cierre.
Preguntas frecuentes
¿Desde qué nivel empieza la clase?
Empieza desde lo básico: temperatura, calor, cambios de escala y calorimetría elemental. Después avanza hacia gases, trabajo y entropía.
¿Qué parte suele costar más?
Suelen costar más el primer principio, los ciclos termodinámicos, Carnot y la entropía. Por eso están colocados después de una base progresiva.
¿Por qué se insiste tanto en el kelvin?
Porque la termodinámica y la ecuación de los gases ideales necesitan una escala absoluta de temperatura para funcionar correctamente.
¿Sirve esta página aunque ya tenga el PDF?
Sí. La página funciona como puerta de entrada rápida al curso: resume, organiza y facilita encontrar lo que quieres estudiar.
Estos 50 problemas están resueltos en vídeo
Puedes seguir la clase completa en YouTube, con los problemas explicados paso a paso. Esta página funciona como índice de estudio y como mapa general del curso.