Materia y Energía II PDF

Universidad de Puerto Rico en Arecibo Departamento de Física/Química Materia y Energía II Profesor: Edwin R. Caballero-Agosto 1  AGENDA 1. Temperatura 2. Energía 3. Energía y Nutrición 2 ...

Universidad de Puerto Rico en Arecibo Departamento de Física/Química Materia y Energía II Profesor: Edwin R. Caballero-Agosto 1  AGENDA 1. Temperatura 2. Energía 3. Energía y Nutrición 2  AGENDA 1. Temperatura 2. Energía 3. Energía y Nutrición 3  Home Temperatura (T) Medida de energía cinetica promedio de las particulas en un sistema. Es una forma de cuantificar que tan caliente o frio esta un objeto o sustancia en comparacion con una referencia. Celsius (°C) Fahrenheit (°F) Kelvin (K) Medida relativa que usa Medida relativa que usa Medida el punto de el punto de congelacion termodinamicamente congelamiento del agua del agua como referencia absoluta donde 0 K es el como referencia (0 °C). (32 °F). punto en el que las particulas tienen la menor energía posible. 4  Home Equivalencias de Unidades de T Celsius (°C) Kelvin (K) 𝑇𝐹 − 32 𝑇𝐾 = 𝑇𝐶 + 273.15 𝑇𝐶 = 1.8 Fahrenheit (°F) 𝑇𝐹 = 1.8 ⋅ 𝑇𝐶 + 32 5  Home Equivalencias de Unidades de T Celsius (°C) 𝑇𝐹 − 32 𝑇𝐶 = 1.8 Fahrenheit (°F) 𝑇𝐹 = 1.8 ⋅ 𝑇𝐶 + 32 Kelvin (K) 𝑇𝐾 = 𝑇𝐶 + 273.15 6  Home Ex. Temperatura Dermatologa Una dermatologa usa nitrogeno liquid a -196 °C para remover lesiones de piel. ¿Cual es la temperatura, en Fahrenheit, del nitrogeno? Solucion: I. Sustituir y resolver en la ecuacion. 𝑇𝐹 = 1.8 ⋅ 𝑇𝐶 + 3 𝑇𝐹 = 1.8 ⋅ −196 + 32 → 𝑇𝐹 = −321 °𝐹 7  Home Ex. Temperatura Termoterapia En un tipo de tratamiento de cancer llamado termoterapia, temperaturas tan altas como 113 °F son usadas para destruir celulas de cancer o hacerlas mas sensitive a radiacion. ¿Cual es la temepratura en °C y K? Solución: I. Sustituir y resolver en la ecuacion de °F a °C. 𝑇𝐹 − 32 113 − 32 𝑇𝐶 = → 𝑇𝐶 = → 𝑇𝐶 = 45 °𝐶 1.8 1.8 II. Sustituir y resolver en la ecuacion de °C a K. 𝑇𝐾 = 𝑇𝐶 + 273.15 → 𝑇𝐾 = 45 + 273.15 → 𝑇𝐾 = 318 𝐾 8  AGENDA 1. Temperatura 2. Energía 3. Energía y Nutrición 9  Energy (E) Magnitud física que representa la capacidad de un sistema para realizar trabajo, general movimiento, o producir cambios en si ismo o en su entorno. 10  Clases de Energía Energía Cinética (KE) Energía Potencial (PE) Energía de movimiento. Energía que se determina por la posición de un objeto o por la composición química de una Todo objeto que se mueve sustancia. tiene energía cinética. 11  Relación entre la Energía Cinética y Potencial Una roca grande en la cima de una montaña tiene una energía potencia debido a su localización. 12  Relación entre la Energía Cinética y Potencial Al bajar de la montaña, la energía potencial se vuelve cinética. 13  Relación entre la Energía Cinética y Potencial Comida y combustibles de fósiles tienen energía potencial. Cuando digieres comida o quemas gasolina en el carro, energía potencial se convierte en energía cinética para realizar trabajo. 14  Calor (q) Energía asociada con el movimiento de partículas. Mientras mas rápido se mueve una partícula, mayor el calor o energía termal de la sustancia. 15  Comparación de Energía Energía se cuantifica en unidades Joules (J). Joules (J) – Cantidad de energía necesaria para realizar un trabajo (W) cuando una fuerza (F) de 1 Newton desplaza un objeto 1 metro en la misma dirección de la fuerza. 1𝐽 =1𝑁⋅1𝑚 16  Ex. Unidades de Energía Un desfibrilador genera un choque de alta-energia de 360 J. Cuanta es esta cantidad de energia en calorias? Solución: I. Determinar equivalencia entre Joules y calorias. 1 𝑐𝑎𝑙 = 4.184 𝐽 II. Convertir unidades. 1 𝑐𝑎𝑙 360 𝐽 ⋅ = 86 𝑐𝑎𝑙 4.184 𝐽 17  AGENDA 1. Temperatura 2. Energía 3. Energía y Nutrición 18  Comida Provee Energía La energia provista le permite al cuerpo realizar trabajo, ya sea crecimiento y reparacion de celulas. 19  Energía en Comida se Mide en Cal 1 𝐶𝑎𝑙 = 1000 𝑐𝑎𝑙 100 𝐶𝑎𝑙 = 440 𝑘𝐽 La cantidad de energia que contiene una producto alimenticio se determina usando un calorimetro. 20  Energía en Comida se Mide en Cal Una muestra de comida se quema dentro del calorímetro, calentando el agua que encapsula la camara. El calor liberado de la comida aumenta la temperatura del agua para inferior el calor de la muestra. 21  Densidad Calórica Una muestra de comida contiene 3 macromoleculas importantes: 𝟒 𝒌𝒄𝒂𝒍 𝟗 𝒌𝒄𝒂𝒍 𝟒 𝒌𝒄𝒂𝒍 𝟏𝒈 𝟏𝒈 𝟏𝒈 Carbohidratos Grasa Proteínas L-ALANINA | Quimica Alkano 22  Densidad Calórica FDA establece que un producto alimenticio con menos de 5 calorias por porcion se puede rotular como tener cero (0) calorias. 23  Densidad Calórica Mucho cuidado con productos que se mercadean como no tener calorias. 24  AGENDA 1. Temperatura 2. Energía 3. Energía y Nutrición 25