Formulario Completo de Física: Fluidos, Energía, Calor y Termodinámica

Fluidos

Fórmulas de Fluidos

• Presión: P = F / S
• Conversión: 1 atm = 101300 Pa = 760 mmHg
• Densidad: dF = m / V
• Diferencia de presión: PA - PB = dF · g · (hA - hB)
• Presión en un punto: PA = dF · g · hA; PB = dF · g · hB; PF = dF · g · h
• Principio de Pascal: F1 / S1 = F2 / S2
• Empuje: E = dc · Vc · g = mc · g; E = df · Vf · g = mf · g
• Volumen: Vf = Vc sumergido
• Peso aparente: Pa = Pr - E; Pr = E + Pa; E = Pr - Pa

Teoría de Fluidos

• Principio Fundamental de la Hidrostática: Dos puntos sumergidos a la misma altura en un mismo fluido en reposo están sometidos a la misma presión.
• Principio de Pascal: La presión ejercida en un fluido incompresible se transmite íntegramente y en todas las direcciones a todos los puntos del fluido.
• Principio de Arquímedes: Todo sólido que está sumergido en un fluido experimenta un empuje igual al peso del fluido desalojado.

Energía

Fórmulas de Energía

• Trabajo: W = F · Δx · cos(α)
• Requisitos del Trabajo: Existir F, existir Δx, ángulo distinto de 90º.
• Energía Cinética: Ec = 1/2 · m · v²
• Energía Potencial: Ep = m · g · h
• Energía Mecánica: Em = Ec + Ep
• Conservación: Emf = Emi; Ecf + Epf = Eci + Epi
• Rendimiento: η = (Wútil / Wtotal) · 100; η = (Pútil / Ptotal) · 100
• Potencia: P = W / t; P = F · v

Teoría de Energía

• Energía: Capacidad de los sistemas de provocar cambios sobre sí mismos o sobre otros.
• Principio Universal de Conservación de la Energía: La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
• Teorema de Conservación de la Em: En ausencia de fuerzas no conservativas como el rozamiento, la energía mecánica total de un sistema permanece constante.

Calor y Termodinámica

Fórmulas de Calor

• Dilatación Lineal: L = L0 · (1 + λ · ΔT)
• Dilatación Superficial: S = S0 · (1 + β · ΔT) con β = 2λ
• Dilatación Cúbica: V = V0 · (1 + γ · ΔT) con γ = 3λ
• Calor sensible: Q = m · Ce · ΔT
• Calor latente: Qfusión = m · Lf; Qvap = m · Lv
• Principio Cero: Qabs = -Qced; m1 · Ce1 · (Teq - Ti1) = -m2 · Ce2 · (Teq - Ti2)

Teoría de Calor

Principio 0 de la Termodinámica: Cuando dos cuerpos de diferente temperatura entran en contacto, intercambian energía en forma de calor hasta que alcanzan el equilibrio térmico.

Fórmulas de Máquinas y Termodinámica

• Trabajo: W = Qabs - Qced
• Rendimiento: η = (W / Qabs) · 100
• Primer Principio: ΔU = Q + W

Teoría del 1º Principio y Criterio de Signos

• 1º Principio de la Termodinámica: La variación de energía interna de un sistema es igual a la suma del efecto del calor más el efecto del trabajo.
• Criterio de Signos (IUPAC): Todo lo que entra al sistema aumenta su energía y es positivo; todo lo que sale la disminuye y es negativo.
• Signos del Calor (Q): Q > 0 (absorbe calor); Q < 0 (cede calor).
• Signos del Trabajo (W): W > 0 (compresión); W < 0 (expansión).