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Conceptos Fundamentales de Física: Ondas, Radiación y Óptica

Radiación Nuclear: Alfa, Beta y Gamma

La radiación alfa está constituida por núcleos de ⁴₂He que son emitidos por los núcleos atómicos. Su carga es Q = +2e. La radiación beta está formada por electrones rápidos procedentes de neutrones que se desintegran en el núcleo, dando lugar a un protón y a un electrón. Su carga es Q = -e. La radiación gamma es radiación electromagnética (fotones). Su carga y su masa son nulas. En cuanto a su penetración, la radiación alfa es la menos penetrante, Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Física: Ondas, Radiación y Óptica” »

Fundamentos de Transferencia de Calor, Termodinámica y Sistemas Energéticos Industriales

1. Formas de Transferencia de Calor: Cálculo y Aplicaciones

Se explican las diferentes formas de transferencia de calor, cómo se calculan, dónde se aplican y ejemplos.

Conducción

Es la forma más sencilla de entender. Consiste en la transferencia de calor entre dos puntos de un cuerpo que se encuentran a diferente temperatura, sin que se produzca transferencia de materia entre ellos.

Cálculo:

Q/t = (k * A / x) * (T1 - T2)

Donde:

Explorando los Detectores de Radiación: Ionización, Semiconductores, Centelleo y Más

Detectores de Ionización Gaseosa

La ionización gaseosa es el fenómeno mediante el cual se producen átomos o moléculas con una carga neta predominante, ya sea positiva o negativa, es decir, iones.

Los detectores de ionización gaseosa están constituidos por una estructura cerrada que contiene un gas no conductor sometido a una diferencia de potencial que se aplica entre dos electrodos.

Cuando el dispositivo se somete a radiación, las partículas ionizantes interactúan con el gas y se generan Seguir leyendo “Explorando los Detectores de Radiación: Ionización, Semiconductores, Centelleo y Más” »

Análisis Experimental de Transferencia de Calor: Condiciones Límite, Convección, Radiación y Conductividad

Análisis Experimental de Transferencia de Calor

Práctica 1: Condiciones Límite en Transferencia de Calor

Condiciones límite:

  • A tiempo cero, la temperatura en el centro es la temperatura inicial.
  • En el centro de la esfera, la temperatura es máxima o mínima.
  • El calor que se transmite a través de la superficie límite por conducción es igual al que llega a la esfera por convección.

Debería producirse la convección, pero al no haber movimiento en la materia, ya que la superficie límite es muy Seguir leyendo “Análisis Experimental de Transferencia de Calor: Condiciones Límite, Convección, Radiación y Conductividad” »

Radiación: Conceptos Clave, Interacciones y Aplicaciones en Radiología

Conceptos Fundamentales de la Radiación

Dosis Absorbida

Es la energía total absorbida por unidad de masa de un cuerpo. Se expresa como:

Dab = E/m

Donde:

  • Dab: Dosis absorbida
  • E: Energía absorbida
  • m: Masa del cuerpo

Unidades:

  • 1 Gray (Gy) = 1 Julio/Kg = 100 Rad

Dosis Equivalente

Es la dosis de radiación necesaria para ejercer un efecto biológico determinado. Se calcula como:

Deq = Dab x EBR

Donde:

  • Deq: Dosis equivalente
  • Dab: Dosis absorbida
  • EBR: Eficacia Biológica Relativa

Unidades:

Limitaciones de la Física Clásica y Nuevas Hipótesis

Limitaciones de la física clásica:

Radiación del cuerpo negro:

Un cuerpo negro es un sistema ideal que absorbe toda la radiación que sobre él incide y sigue una ley básica: cuando un cuerpo está en equilibrio térmico, la energía que absorbe es igual a la que emite. Por tanto, un cuerpo negro es también un emisor ideal, es decir, que emite en todas las longitudes de onda.

Hipótesis de Planck:

La teoría clásica, que consideraba que la radiación tenía carácter ondulatorio, suponía que Seguir leyendo “Limitaciones de la Física Clásica y Nuevas Hipótesis” »

Transferencia de Calor: Conducción, Convección y Radiación

¿Cómo se transfiere el calor? ¿Cómo pasa esa energía de un cuerpo a otro? Al estar asociado a variables microscópicas, cualquier descripción de la transferencia de calor debe basarse en el estudio de las colisiones e interacciones entre las moléculas de las diferentes sustancias, así como de la radiación que emiten (estando la radiación infrarroja usualmente asociada a la temperatura del cuerpo).

Independientemente de que se elabore un modelo microscópico más o menos detallado en las Seguir leyendo “Transferencia de Calor: Conducción, Convección y Radiación” »

El Calor y la Temperatura: Conceptos Fundamentales y Tipos de Transmisión

El Calor y la Temperatura

La Temperatura

La temperatura es la medida de la energía térmica de una sustancia. Se mide con un termómetro. Las escalas más empleadas para medir esta magnitud son la Escala Celsius (o centígrada) y la Escala Kelvin. 1ºC es lo mismo que 1 K, la única diferencia es que el 0 en la escala Kelvin está a -273 ºC.

Calor y Equilibrio Térmico

Cuando dos cuerpos a distintas temperaturas se ponen en contacto, terminan igualando sus temperaturas. Entonces se dice que se ha Seguir leyendo “El Calor y la Temperatura: Conceptos Fundamentales y Tipos de Transmisión” »

Teoría de la Relatividad y Fenómenos Cuánticos en Química

Teoría de la Relatividad Restringida de Einstein: Sabemos que los campos magnéticos variables producen campos eléctricos. Por tanto, las cargas oscilantes emiten energía en forma de ondas electromagnéticas, cuya velocidad de propagación es la velocidad de la luz (c = 3 x 108 m/s), constante en todos los medios, independientemente del movimiento del observador, del foco o de ambos. Esta teoría está basada en los siguientes puntos:

Calor, Temperatura y sus Efectos: Una Guía Completa

Calor y Temperatura: Conceptos Fundamentales

Un cuerpo es una porción limitada de materia, y la materia está formada por moléculas que poseen movimiento que varía según el estado de agregación de la materia.

Estados de Agregación y Movimiento Molecular

  • Sólidos: Las moléculas se mueven vibrando alrededor de un punto fijo.
  • Líquidos: Las moléculas se desplazan libremente.
  • Gaseosos: Las moléculas se mueven al azar y adquieren mucha velocidad.

La teoría cinético-molecular explica el movimiento Seguir leyendo “Calor, Temperatura y sus Efectos: Una Guía Completa” »