Leyes de Kepler y conceptos de energía y química

1ª Ley de Kepler o Ley de las órbitas

Los planetas se mueven en órbitas elípticas, con el Sol situado en uno de los focos de la elipse.

2ª Ley de Kepler o Ley de las órbitas

El vector de posición que une el Sol con los planetas barre áreas iguales en tiempos iguales, es decir, la velocidad areolar es constante. Si A1=A2, T1=T2, Vp>VA, el planeta se mueve más deprisa en perihelio que en afelio.

3ª Ley de Kepler o Ley de los periodos

El cuadrado del periodo de cualquier planeta es directamente proporcional al cubo del semieje de su órbita (T2=K.R3), donde K no es constante universal porque depende de la masa de la estrella (Es, por tanto, constante para todos los planetas del sistema estelar, pero diferente en otros sistemas estelares).

Ley de la Gravitación Universal

Para explicar el movimiento de los planetas, Newton enunció en 1687 la ley de gravitación universal: Los cuerpos se atraen con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Energía:

Propiedad de los cuerpos que les permite experimentar cambios (de velocidad, de posición, de iluminosidad…). Suele medirse en Julios o en calorías. En el S.I, se mide en julios, J.

Energía cinética: Energía debida a la velocidad.

Energía potencial: Energía debida a la posición.

Trabajo realizado por una fuerza:

El trabajo realizado por una fuerza paralela al desplazamiento es W=F.e, siendo e el espacio recorrido y F la fuerza aplicada. Se mide en Julios, J.

Teorema de la energía cinética:

El trabajo realizado por una fuerza sobre una partícula coincide con la variación de la energía cinética de esa partícula.

Potencia:

Es el trabajo realizado dividido por el tiempo total transcurrido: P=W/t.

Principio de conservación de la energía mecánica:

En ausencia de rozamiento, la energía mecánica de un cuerpo mantiene constante. Si hay fuerza de rozamiento se disipa energía.

Relación entre las escalas de temperatura Kelvin y centígrada

T(k)=t(ºC)+273; t=22ºC equivale a t=295k. Las variaciones de temperatura son independientes de cuál de las dos escalas usemos.

Calor específico, Ce:

El calor específico de una sustancia es la energía necesaria para aumentar en un grado la temperatura de 1Kg de esa sustancia. Para el agua líquida, Ce=4180 J/KgK.

Variaciones de calor:

- Con variación de temperatura: Q=m.Ce(Tf-Ti), siendo m la masa de la sustancia y tf-ti la variación de temperatura.

- Sin variación de temperatura: cambio de fase. El calor necesario para cambiar de fase (o de estado) es: (Q=m.L), siendo m la masa de la sustancia y L el calor latente de cambio de fase, que es la energía que 1Kg de la sustancia necesita ganar 0 para cambiar la fase.

Números de oxidación