termodinamica 1

7/21/2019 termodinamica 1

http://slidepdf.com/reader/full/termodinamica-1-56dc1c752b080 1/38



TERMODINÁMICA • El concepto se interpreta de manera amplia para

incluir los aspectos de energía y sustransformaciones, incluida la generación depotencia, la refrigeración y las relaciones entre laspropiedades de la materia.

• El término termodinámica proviene de las palabras

griegastherme (calor); y

dynamis (fuera)

!"#E$% &"'* +*E%"



EL CALOR

• 'e denomina calor a la energíaintercambiada entre un sistema y elmedio ue le rodea debido a loschoues entre las moléculas del

sistema y el e-terior al mismo

!"#E$% &"'* +*E%"



LOS SISTEMAS TERMODINAM• 'e considera al sistema termodinámico como una región de donde s

uiere estudiar el comportamiento o las transformaciones de la ene y ue podría intercambiar energía con el entorno.

• a masa o región fuera del sistema se conoce como alrededores. a

super/cie real o imaginaria ue separa al sistema de sus alrededorellama frontera.

• 0n e1emplo conocido es una cantidad de granos de maí palomero eolla con tapa. "l colocarse la olla en una estufa, se agrega energía amaí por conducción de calor; al reventarse el maí y e-pandirse, retraba1o al e1ercer una fuera hacia arriba sobre la tapa y al desplaa

!"#E$% &"'* +*E%"



TIPOS DE SISTEMASTERMODINÁMICOS

Sistema abierto, o volumen de control, como suelellamarse.

• anto la masa como la energía pueden cruar lafrontera de un volumen de control.

!"#E$% &"'* +*E%"



Sistema cerrado, o conocido también comouna masa de control.

• &onsta de una cantidad /1a de masa y

ninguna otra puede cruar su frontera.• a energía en forma de calor o traba1o

puede cruar la frontera.

• El volumen de un sistema cerrado no tieneue ser /1o.

!"#E$% &"'* +*E%"



Sistema aislado

• #o puede tener absolutamente ninguna interaccióncon sus alrededores.

• a pared resulta impermeable a la materia y acualuier forma de energía mecánica o nomecánica.

!"#E$% &"'* +*E%"



!"#E$% &"'* +*E%"

PROPIEDADES Y ESTADOS DE LOS SIST



PROPIEDADES Y ESTADOS DE LOS SISTTERMODINAMICOS

PROPIEDADES DE LOSSISTEMAS

TERMODINAMICOS

PROPIEDADESINTENSIVAS

'on auellas unidadesindependientes de la masa

del sistema

emperatura (), 2olumen especi/co (2e), 2olumen molar, 3resión

(p), 4ensidad (d).

PROPIEDADESEXTENSIVAS

'on auellas unidades uedependen de la masa del

sistema y son valores totales

Energía interna (0),&apacidad calorí/ca (&).

3eso (3) Entalpía (5)Entropía ('), 2olumen (2),

raba1o (6).

&%'*35E #"2"EE





DENTRO DE LOS SISTEMAS

TERMODINAMICOS• CALOR ESPEC!"ICO# 'e de/ne como la cantidad de cal

hay ue suministrar a la unidad de masa de una sustanciasistema termodinámico.

&%'*35E #"2"EE



• CAPACIDAD CALOR!"ICA# 'e de/ne como la cantidad de calosuministrar a toda la masa o moles de una sustancia ptemperatura en una unidad (elvin o grado &elsius).

&%'*35E #"2"EE



• CALOR LATENTE# Es la energía reuerida por una cantidad dpara cambiar de fase, de sólido a líuido (calor de fusión) o dgaseoso (calor de vaporiación) representado con la letra .

• EXPANSION TERMICA# Es el aumento de longitud, volumen o dimensión métrica ue sufre un cuerpo físico debido altemperatura.

&%'*35E #"2"EE



• ES"ER$O T%RMICO# Es un esfuero asociado al efecto indidilatación térmica. Es decir, la diferente longitud ue tendrá estructural a diferentes temperaturas (por efecto de la contracción térmica).

&%'*35E #"2"EE



TERMODINÁMICA

• Le& Cero de la Termodi'(mica7 Este principio e-presa ue están en euilibrio térmico si y sólo si tienen la misma temperatur

• Primera Le& de la Termodi'(mica# a variación de energía dtermodinámico cerrado es igual a la diferencia entre la cantidadcantidad de traba1o intercambiados por el sistema con sus alreded

<E'0' 2E" ="2*



• Se)*'da Le& de la Termodi'(mica# En un estado de euil valores ue toman los parámetros característicos de un termodinámico cerrado son tales ue ma-imian el valor de unmagnitud ue está en función de dichos parámetros, llamada ent

• Tercera Le& de la Termodi'(mica# Esta ley establece ue es iconseguir el cero absoluto porue sería una violación a la segunla termodinámica, puesto ue esta e-presa ue en toda máuinacíclica de calor siempre tienen lugar pérdidas de energía cafectando así su e/ciencia.

<E'0' 2E" ="2*



TRA+A,O REALI$ADO AL CAM+IAR EL VOLMEN

• Esto sucede debido a ue las moléculas del gas cuando se somecambio de presión chocan con las super/cies de las paredescontiene haciendo si e-iste una pared o super/cie corredia sepor la fuera ue e1erce el gas, de modo ue aumente el volumgas, las moléculas ue golpean el pistón e1ercen una fuera a lde una distancia y realian traba1o positivo sobre el pistón

<E'0' 2E" ="2*



• En general, la presión del sistema puede variar durante u volumen. Eso sucede, por e1emplo, en los cilindros de un motordurante el movimiento hacia arriba y hacia aba1o de los pistones

• El traba1o es positivo cuando un sistema se e-pande, El traba1ocuando un sistema se contrae o compresiona.

<E'0' 2E" ="2*



• 3ero si la presión permanece constante mientras el volumee-presión del traba1o efectuado por el sistema será7

<E'0' 2E" ="2*



Trayect+rias entre estad+sterm+dinámic+s

<E'0' 2E" ="2*



Cal+r A*re*ad+ a un r+ces+



Cal+r A*re*ad+ a un r+ces+ Term+dinámic+

Al igual que el trabajo, el calor agregado a un sistema termodin

cuando cambia de estado depende de la trayectoria del estado i

al final.

<E'0' 2E" ="2*

7



*##! >"+="#* >"+="#*



a presión se de/ne como unafuera normal ue e1erce un8uido por unidad de área. 'ehabla de presión solo cuando setrata de gas o líuido, mientras

ue la contraparte de la presión(la presión en los sólidos es elesfuero normal).

- Pa . - N/m0

PRESI1N

*##! >"+=



• a presión real o presión absoluta, se mide respecto al vabsoluto (es decir, presión cero absoluta).

•

os dispositivos para medir presión se calibran a cero enatmosfera, por lo ue indican la diferencia entre la presiabsoluta y la atmosférica local; esta diferencia es la presmanométrica.

• as presiones absolutas, manométrica y de vacío son tod

positivas y se relacionan entre sí mediante7

*##! >"+="#* >"+="#*



• a presión de un 8uido se incremente con la profundidadue una mayor cantidad de este descansa sobre las capasprofundas y el efecto de este ?peso e-tra@ en una capa infeuilibra mediante un aumento de presión.

VARIACI1N DE LA PRECON LA PRO"NDID

*##! >"+="#* >"+="#*



• a presión de un 8uido se incrementa de forma lineal conprofundidad.

*##! >"+="#* >"+="#*



• a máuina de 3ascal ha sido el origen de muchainvenciones como los frenos y ascensorehidráulicos. a relación de fuera de salida afuera de entrada se determina como7

*##! >"+="#* >"+="#*





"E$"#4E +E>*#E'



EA0%%=%* +E&"#%&*• 0n e1emplo, si tenemos una bombona

de aire cuya presión es mayor en laparte inferior ue en la superior, seproducirá una corriente de aire de laparte inferior a la superior.

"E$"#4E +E>*#E'



EA0%%=%* E+%&*

• ey ?&E*@

"E$"#4E +E>*#E'



EA0%%=%* 4E C"'E'

• 0n sistemaformado porla mismasustancia en

diferentesestados y ueno varía lacantidad de

ninguna de "E$"#4E +E>*#E'



EA0%%=%* A0%+%&*

•#o se producen reacciones uímicas en el interio

"E$"#4E +E>*#E'



E , E R C

I C I O



• " cierta cantidad de agua se le suministra DFFF calopara incrementar su temperatura de GFH& a GHc. I&es el valor de la masa del agua ue se calientaJ

!"#E$% &"'* +*E%"



• 0n astronauta pesa KLF# en e-as, donde la acelerde la gravedad local es de gMN,KNDmOsPD.

• I&uál es la masa y el peso del astronauta en la lunadonde la gMG.QKmOsPDJ

!"#E$% &"'* +*E%"



Date post:	06-Mar-2016
Category:	Documents
Upload:	julian-mendoza
View:	254 times
Download:	0 times

termodinamica 1

Documents