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INSTITUCIÓN EDUCATIVA COLEGIO FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 
FORMULARIO FÍSICA ONCE GRADO 
2. TERMODINÁMICA 
2.1 CALOR Y TEMPERATURA 
FÓRMULAS VARIABLES CARACTERÍSTICAS 
ESCALAS DE TEMPERATURA 
1. 𝐶 = 5/9(𝐹 − 32) 
2. 𝐹 =
9
5
𝐶 + 32 
3. 𝐾 = 𝐶 + 273 
 
 
𝐶 = 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑒𝑙𝑠𝑖𝑢𝑠 𝑜 𝑐𝑒𝑛𝑡í𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 [°𝐶] 
𝐹 = 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑓𝑎ℎ𝑟𝑒𝑛ℎ𝑒𝑖𝑡 [°𝐹] 
𝐾 = 𝐾𝑒𝑙𝑣𝑖𝑛 (𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎)[𝐾] 
 
 
✓ A la temperatura medida en kelvin se le llama 
«temperatura absoluta» y es la escala de 
temperaturas que se usa en ciencia, 
especialmente en trabajos de física o química. 
También en iluminación de fotografía, vídeo y cine 
se utilizan los kelvin como referencia de la 
temperatura de color. 
 
PROPAGACIÓN DEL CALOR 
1. ∆𝑈 = ∆𝑄 − ∆𝑊 
2. 𝐻 =
𝑄
∆𝑡
= −𝑘𝐴
∆𝑇
𝐿
 
 
 
 
∆𝑈 = 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 [𝐽] 
𝑄 = 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 [𝐽] 
𝑊 = 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 [J] 
𝐻 = 𝑉𝑒𝑙. 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 [𝑊] 
𝑘 = 𝐶𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 
𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 [𝑊/𝑚𝐾] 
 
 
✓ El calor se transfiere mediante conducción, 
convección y radiación 
✓ El calor siempre fluye de un cuerpo de mayor a un 
cuerpo de menor temperatura 
✓ Radiación es el calor emitido por un cuerpo 
debido a su temperatura 
 
DILATACIÓN TÉRMICA 
1. ∆𝐿 = 𝛼𝐿0∆𝑇 
2. 𝐿 = 𝐿0[1 + 𝛼∆𝑇] 
3. ∆𝐴 = 𝜎𝐴0∆𝑇 
4. 𝐴 = 𝐴0[1 + 𝜎∆𝑇] 
5. ∆𝑉 = 𝛽𝑉0∆𝑇 
6. 𝑉 = 𝑉0[1 + 𝛽∆𝑇] 
7. 𝜎 = 2𝛼 
8. 𝛽 = 3𝛼 
9. 𝜌 =
𝑚
𝑉0(1+𝛽∆𝑇)
 
∆𝐿 = 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 [𝑚] 
∆𝐴 = 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒 á𝑟𝑒𝑎 [𝑚2] 
∆𝑉 = 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 [𝑚3] 
𝛼 = 𝑐𝑜𝑒𝑓. 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑙𝑎𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙 [°𝐶−1] 
𝜎 = 𝑐𝑜𝑒𝑓. 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑙𝑎𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 [°𝐶−1] 
𝛽 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑙𝑎𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 
 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 [°𝐶−1] 
∆𝑇 = 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 [°𝐶] 
𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 [𝐾𝑔/𝑚3] 
𝑚 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 [𝐾𝑔] 
 
✓ La dilatación térmica es el aumento del tamaño de 
los materiales, por efectos del aumento de 
temperatura 
✓ Los diferentes materiales aumentan más o menos 
de tamaño, y los sólidos, líquidos y gases se 
comportan de modo distinto 
✓ Un cuerpo sufre alteraciones en sus propiedades 
cuando se le aplica calor sobre é 
 
CALORÍMETRÍA 
1. 𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇 
2. 𝑄𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑜 = 𝑄𝑐𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 
3. 𝐶 = 𝑄/∆𝑇 
4. 𝐶𝑒 =
𝑄
𝑚∆𝑇
 
5. 𝑄 = 𝑚𝐿𝑓 = 𝑚𝐿𝑣 
6. 𝑄𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑜 =
𝑄𝑐𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑄𝑙𝑎𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 
 
 
 
 
 
𝑄 = 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 [𝑐𝑎𝑙] 
𝑐 = 𝐶𝑒 = 𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 [
𝑐𝑎𝑙
𝑔°𝐶
] 
𝐶 = 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑓𝑖𝑐𝑎 [
𝑐𝑎𝑙
°𝐶
] 
𝑚 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 [𝐾𝑔] 
∆𝑇 = 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 [°𝐶] 
𝐿𝑓 = 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑠𝑖ó𝑛 [𝑐𝑎𝑙] 
𝐿𝑓 = 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 [𝑐𝑎𝑙] 
[1 𝑐𝑎𝑙] = [4,186 𝐽] [1 𝐾𝑐𝑎𝑙] = [4186 𝐽] 
[1 𝐾𝑐𝑎𝑙] = [1000 𝑐𝑎𝑙] [1 𝐽] = [0.24 𝑐𝑎𝑙] 
[1 𝐵𝑇𝑈] = [252 𝑐𝑎𝑙 = 1,054 ∗ 103 𝐽] 
 
 
✓ La calorimetría es la medición del calor 
✓ Fusión es el paso de sólido a líquido 
✓ Vaporización es el paso de líquido a gas 
✓ Solidificación es el paso de líquido a sólido 
✓ Condensación es el paso de gas a líquido 
✓ Sublimación regresiva es el paso directo de gas a 
sólido sin pasar por líquido 
✓ A mayor pendiente de calor sensible menos 
cantidad de calor se necesita entregar 
✓ El calor latente es el que causa una modificación 
de estado en una sustancia, sin que varíe su 
temperatura 
✓ El calor específico es la cantidad de calor que 
necesita un gramo de una sustancia para elevar 
su temperatura un grado centígrado 
✓ Una máquina térmica es una máquina que 
funciona con calor 
 
 
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NSTITUCIÓN EDUCATIVA COLEGIO FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 
FORMULARIO FÍSICA ONCE GRADO 
2. TERMODINÁMICA 
2.2 GASES IDEALES 
FÓRMULAS VARIABLES CARACTERÍSTICAS 
LEYES 
1. 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 
2. 𝑛 =
𝑚
𝑀
 
𝑛, número de moles de un gas 
 
 
 
 
𝐶 = 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑒𝑙𝑠𝑖𝑢𝑠 𝑜 𝑐𝑒𝑛𝑡í𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 [°𝐶] 
𝐹 = 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑓𝑎ℎ𝑟𝑒𝑛ℎ𝑒𝑖𝑡 [°𝐹] 
𝐾 = 𝐾𝑒𝑙𝑣𝑖𝑛 [𝐾] 
𝑅 = 8.31 [𝐽/𝑚𝑜𝑙. °𝐶], constante 
universal de los gases 
𝑚 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 [𝐾𝑔] 
𝑀 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 [𝐾𝑔] 
𝑇 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 [°𝐶] 
𝑃 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 [𝑏𝑎𝑟] 
 
✓ Cuando el gas se mantiene a temperatura constante, su 
presión es inversamente proporcional al volumen. Ley 
de Boyle 
✓ Cuando la presión del gas se mantiene constante es 
inversamente proporcional a la temperatura. Ley de 
Charles y Gay Lussac 
 
 
PROCESOS TERMODINÁMICOS 
1. 𝑃0𝑉0 = 𝑃𝑉; 
∆𝑈 = 0; ∆𝑄 = ∆𝑊, isotérmico 
 
2. 
𝑉0
𝑇0
=
𝑉
𝑇
 y 
𝑃0
𝑇0
=
𝑃
𝑇
 
∆𝑈 = ∆𝑄 − ∆𝑊, isobárico 
 
3. ∆𝑉 = 0; ∆𝑈 = ∆𝑄 
∆𝑊 = 𝑃. ∆𝑉 = 0; 
Isocoro 
 
 
∆𝑈 = 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 [𝐽] 
𝑄 = 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 [𝐽] 
𝑊 = 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 [J] 
 
 
 
✓ La trayectoria es una línea recta 
✓ El calor se transfiere mediante conducción, convección 
y radiación 
✓ El área bajo la curva P vs V entre los valores del 
volumen inicial y final representa el trabajo realizado 
✓ El trabajo es función de la trayectoria, no es función de 
estado al igual que con el calor. 
✓ Isotérmico: proceso a temperatura constante. 
✓ Isobárico: proceso a presión constante. 
✓ Isométrico o isocórico: proceso a volumen constante. 
✓ Isoentálpico: proceso a entalpía constante. 
✓ Isoentrópico: proceso a entropía constante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRANSFORMACIONES REVERSIBLES 
EJEMPLOS DE PROCESOS 
REVERSIBLES: 
✓ Expansión o compresión 
controlada (muy lenta) de un 
gas 
✓ Movimiento sin fricción 
✓ Deformación elástica de un 
sólido 
✓ Efectos de magnetización y 
polarización que ocurren 
muy lentamente 
✓ Descarga controlada (muy 
lenta) de una pila 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
✓ Toda transformación real es irreversible 
✓ Una transformación reversible está constituida por una 
sucesión de estados de equilibrio 
✓ Las transformaciones reversibles son las de máximo 
rendimiento, puesto que en ellas toda la energía 
disponible sería utilizable 
✓ Es imposible un proceso que tenga como único 
resultado el paso de calor de un foco frío a un foco 
caliente 
 
 
 
TRABAJO REALIZADO POR UN GAS 
1. 𝑊 = 𝑃𝑉 
𝑊 > 0, Expansión 
𝑊 < 0, Compresión 
 
 
𝑊 = 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 [J] 
𝑉 = 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 [𝑚3] 
𝑃 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 [𝑃𝑎] 
 
 
✓ La dilatación térmica es el aumento del tamaño de los 
materiales, por efectos del aumento de temperatura 
✓ Los diferentes materiales aumentan más o menos de 
tamaño, y los sólidos, líquidos y gases se comportan de 
modo distinto 
 
 
CICLOS TERMODINÁMICOS 
REVERSIBLE: Es el conjunto de procesos que hacen regresar un 
sistema a sus condiciones originales. 
 
TÉRMICO: Es aquel que cumple con el siguiente esquema de desarrollo 
𝑊𝑛𝑒𝑡𝑜(+): 𝑊(𝐴 − 1 − 𝐵)> 𝑊(𝐵 − 2 − 𝐴); 𝑄 > 0 
 
FRIGORÍFICO O ABIERTO: El sistema entrega calor 
𝑊𝑛𝑒𝑡𝑜 <: 𝑊(𝐴 − 1 − 𝐵)> 𝑊(𝐵 − 2 − 𝐴); 𝑄 > 0 
 
 
 
 
 
 
PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA 
 
 
 
 
✓ Si el cuerpo recibe calor, la entropía aumenta 
✓ Si el cuerpo entrega calor la entropía disminuye 
 
 
 
 
APLICACIONES 
 
 
 
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