1.1Sistemas Termodinamicos1

7/25/2019 1.1Sistemas Termodinamicos1

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Rafael Campos Haas 1


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SISTEMA TERMODINAMICO

Sistema: cantidad de materia o una regin enel espacio elegida imaginaria o real para serestudiada.

sistema

Alrededores: Zona o regin uera del sistema.

!rontera: super"cie real o imaginaria #uesepara al sistema de los alrededores.


alrededores frontera


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TI$OS DE SISTEMAS Sistema cerrado %masade control&: constituidopor una cantidad "'a demasa.

No entra ni sale masa en un sistemacerrado.

La energa en forma de calor otrabajo puede cruzar la frontera.

El volumen no tiene que ser jo.


Sistema

cerrado

Masa

NO

Energa

SI


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Sistema abierto o volumen de

control: regin seleccionada delespacio en la que:

La masa y la energa pueden

cruzar la frontera del volumen decontrol.

La frontera se denomina :superficie de control.

Volumen

de control

masa

SI

energa

SI

superficie de

control


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Sistema aislado: no tiene ninguna interaccin

con el entorno o alrededores.Ni la masa ni la energa cruan o atraviesan

la frontera del sistema.


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!as relaciones termodin"micas aplicables

a sistemas cerrados # abiertos son

diferentes.

Importante reconocer el tipo de sistema

para comenar el an"lisis de un

problema.


7/25Rafael Campos Haas

$.% &'O&IE()(ES (E *N SIS+EM)

Es cualquier caracterstica , o atributo que lo

identifican.

-oordenadas macoscpicas del sistema

No todas son independientes.

Eemplos:

m / $%0g

V / 1 m1

+ / %234

& / 1 atm

/ $ 0g 5 m1


8/25Rafael Campos Haas 8

&ueden ser:

Intensivas: son independientes del tama6o del

sistema. No dependen de la masa.

E7tensivas: dependen del tama6o del sistema.

(ependen de la masa.

&

+

m

V

intensivas

extensivas



!as propiedades e7tensivas se pueden

transformar en intensivas:

Especficas: si se refieren con respecto a la

unidad de masa.

E: Volumen especfico:

Molares: si se refieren con respecto a la unidad

de mol.

E: Volumen molar:

m

Vv =

n

VV =



$.1 ES+)(O: Conjunto de propiedades quedefinen la condicin precisa en la que existe un

sistema termodinmico.

Estado 1 Estado 2

m$/ % 0g

+$ / %89-

V$/ $m1

m%/ % 0g

+% / 189-

V%

/ 1m1



$. &'O-ESO:es una transformacin que

produce un cambio de estado del sistema(propiedades del sistema).

Estado nicial tra!ectoria Estado "inal

+');E-+O'I): serie de estadospor los cuales

pasa un sistema durante un proceso.



Eemplos de representacin gr"fica de un proceso a

presin constante # otro a volumen constante

#

$

$ %#

$

$

%


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ISO+E'MI-OS: % & C%E

&'O-ESOS ISO


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$

#1 2

'

-I-!O:

#roceso al trmino del cual el

sistema re*resa a su estado

inicial.

tra!ectoriaEstado inicial & Estado "inal


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E=*I!I


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Es una condicin en la que no existe tendencia al

cambio en ninguna propiedad del sistema.

Todas las propiedades termodinmicas tienen

valores uniformes en cada parte del sistema.

La nica manera de producir cambios en las

propiedades es a trav!s de alguna interaccin atrav!s de la frontera del sistema.


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E=*I!Irmico:% es la misma en todo el sistema.

256C 276C

16C '76C

'56C '56C

'56C '56C

)N+ES (ES&*ES


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Equilibrio mecnico: # es la misma en todo el

sistema. (#uede 8aber variacin de # en el sistema

como resultado de efectos *ravitacionales).

Equilibrio de fases: masa de cada fase alcan9a

un nivel de equilibrio.

Equilibrio qumico: la composicin qu:mica del

sistema no cambia con el tiempo.


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$.? &roceso cuasiest"tico o de

cuasiequilibrio: es un proceso ideal,suficientemente lento, en el cual las desviaciones

a partir del equilibrio son infinitesimales.

compresin lenta

$1$2

sistema


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!os dispositivos que producen trabao al

operar en cuasiequilibrio entregan la ma#or

parte de trabao.

Se puede considerar como estados de equilibrio

a todos aquellos estados por los cualesatraviesa el sistema durante el proceso.


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$.3 &roceso fuera del equilibrio:ocurre si elsistema se desva por ms de una cantidad

infinitesimal a partir del equilibrio.

!a ma#ora de los procesos reales son fuera del

equilibrio.


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$1 $2 $1 $2

E@&)NSION -OM&'ESION


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".# $%&'()&E* +E E*T,+) ) -%&T)

,l producirse un cambio en el estado termodinmico:

Estado (nicial Estado $inal

el cambio en el valor de la propiedad termodinmica

es fio y se define slo por los estados extremos.

E /energa0 1E 2E

admite diferencial exacta


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$.$8 A*N-IONES (E +');E-+O'I):

(ependen del tipo de proceso, es decir, de cmo se

produce el cambio.

= BcalorC No admiten

D BtrabaoC diferencial e7acta

= # D


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$.$$ &'O-ESO 'EVE'SI

na transformacin ideal. -e caracteri9a por

permitir el retorno al estado inicial; pasando por una

sucesin de estados de equilibrio sin produciralteracin en los alrededores.

El sistema y los alrededores deben ser devueltos asus estados iniciales respectivos.

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