2-introducción-termo

7/24/2019 2-Introduccin-Termo

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Procesos termodinmicosIntroduccin

Qu es la termodinmica?

La termodinmica es la rama de la fsica que estudia losfenmenos de la energa y las propiedades de la materia,especialmente las leyes que rigen la transformacin de calor en

otras formas de energa y ice!ersa"#

La termodinmica es la rama de la ciencia que estudia laenerga#

La ingeniera termodinmica se refiere a la aplicacin de laleyes de la termodinmica con el fin de dise$ar mquinas yanali%ar sistemas de transformacin de la energa#

La termodinmica es tan importante que prcticamenteinteriene en todas las reas donde e&iste intercam'io de

energa#


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Procesos termodinmicos(#(# )plicaciones de la termodinmica

*ituaciones donde interiene la termodinmica

+alentador solar casero

l cuerpo -umano


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cosistemas

.ed energtica que fluye entre losecosistemas, las fuentes de energasrenoa'les y no renoa'les, los rocesosindustriales y la economa#


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*istemas de aire acondicionado /ransportes


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*istemas de aire acondicionado *istemas de refrigeracin


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n el planeta aniel de la atmsfera#

Plantas de generacin deenerga elctrica


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+alentadores de agua0otores


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Procesos termodinmicos(#1# *istemas y propiedades

Qu es un sistema en termodinmica?

Un sistemaes la cantidad de materia o el espacioque queremos estudiar.

Un sistema es delimitado por una frontera y al

exterior del sistema se denomina alrededores.

a2 *istema

a'ierto

'2 *istemacerrado

c2 *istemaaislado

3rontera

3rontera 3rontera

)lrededores )lrededores )lrededores

*istema*istema *istema

nerga

nerga0asa

Interaccin de masa 4 5Interaccin de energa 4 5



*istema

)lrededores

3rontera


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7emplos reales de sistemas

frontera

Entradade aire Eje del

motor

Entrada decombustible

Escapesalida de gases

Frontera


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En mecnica el movimiento de los cuerpos se caracteriza porvariablescomo son la velocidad y la aceleracin.

En termodinmica los sistemas se caracterizan por sus

propiedades tales como presin P, volumen V, temperatura T,masa m.

Existen otras muchas propiedades como viscosidad,conductividad trmica, modulo de elasticidad, coeficiente deexpansin, , etc.


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+oncepto de propiedades e&tensias e intensias

as propiedades que mencionamos anteriormente pueden serextensivas e intensivas.

as propiedades extensivas son aquellas que dependen del

tama!o del sistema, por e"emplo, el volumen, la masa total, ,etc.

as propiedades intensivas son aquellas que son independientesdel tama!o o masa del sistema, tales como la temperatura lapresin.

Existen propiedades extensivas que al dividirlas entre la masa, sevuelven intensivas y se denominanvariables espec#ficas

V = V

m E =

E

m

$%olumen espec#fico& $ener'#a total espec#fica&


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Procesos termodinmicos(#8# quili'rio y procesos

+oncepto de estado fsico del sistema

(or estado del sistema entendemos una condicin f#sica delsistema en la cual sus propiedades tienen cierto valor.

T = 120oC; P = 15psi; V = 6 lts

T = 18oC; P = 1018 mb


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+oncepto de quili'rio /ermodinmico

El estado de un sistema no permanece constante sino que cambiacon el tiempo de acuerdo a las condiciones del sistema.

a temperatura inicial $)*+-& de este

delicioso asado $sistema& no permanececonstante con el tiempo, sino que variacuando el sistema se enfr#a hastaalcanzar la temperatura del medioambiente $)/-&.

En otras palabras, un sistema normalmente cambia en suspropiedades tales como presin, volumen, temperatura. -uandolas estas propiedades permanecen constantes se dice que elsistema esta en equilibrio termodinmico.


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/ipos de equili'rio en termodinmica0e clasifican como1

Equilibrio trmico $relacionado con la temperatura&

Equilibrio mecnico $relacionado con la presin&

Equilibrio qu#mico $relacionado con la composicin qu#mica&

-uando se satisfacen todas estas condiciones, se dice que elsistema esta en equilibrio termodinmico.

E"emplo de un sistemaque inicialmente estaen equilibrio trmico ymecnico pero noequilibrio qu#mico.


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Procesos en termodinmicaEn termodinmica un proceso es un mecanismo por el cual unsistema pasa de un estado a otro. os procesos se puedenrepresentar en una 'rfica.

-uando un proceso ocurre de forma talforma que en cada paso del proceso elsistema permanece en estadoscercanos al equilibrio termodinmico sedice que el proceso es cuasi2esttico oencuasi2equilibrio.

+ompresin lenta9cuasi!esttica2

+ompresin rpida

9no cuasi!esttica2


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Procesos en termodinmica

os procesos pueden ser reversiblese irreversibles.

oa procesos pueden ser c#clicos

(!1 : 1 !( 6 Proceso reersi'le cuasi!esttico8!; : ;!8 6 Proceso irreersi'le no cuasi!esttico

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