termodinamica trabajo de segundo parcial (1)
TRANSCRIPT
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
1/16
Instituto Politécnico Nacional
Escuela superior de ingeniería mecánica y eléctrica
Alumnos:
• Sánchez Soto Gerardo de Jesús
• García Miranda Luis Roberto
• Flores Reséndiz Daid Ale!andro• "elmont #e$a %scar Adrián
#ro&esor: 'n() Lemus *ú$i(a Juan +arlos
Materia: ,ermodinámica '
Gru-o: .M/0
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
2/16
Introducción.
1n este ca-ítulo o esta -arte del curso determodinámica se em-ezara a analizar los
-rocesos termodinámicos en arios sistemas2
también le3 cero de termodinámica 3 -or ultimo
calcularemos cuanto combustible se necesita -ara
elear un 45( un (rado de tem-eratura)
#ero en realidad donde más nos en&ocaremos en la
colorimetría)
+%6/1RS'%61S)
4 m3
7 4888L 7 106
cm3
9cc
4mmh(78)40005-a
4cal7.)4;? 5#a 7 4)840>? bar
Procesos termodinámicos.
1l -re@!o iso se usa con &recuencia -ara desi(nar
un -roceso en el Bue una#ro-iedad -articular -ermanece constante) #ore!em-lo2 un -roceso isotérmico21s aBuel durante el cual la tem-eratura ,-ermanece constante)
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
3/16
-proceso isobárico.
1s un -roceso Bue se realiza a -resiCn constante)1n un -roceso isobárico2 seRealiza tanto trans&erencia de calor como traba!o)1l alor del traba!o es sim-lemente7# 9/& /i2 3 la -rimera le3 de la termodinámica
se escribe:E 7 H # 9/& H /iDonde E es la ener(ía
7calor2 -7-resiCn2 7 olumen
E7mc-9,>,4
E7mc9,>,4
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
4/16
-PROCEO IO!ER"ICO
1s un -roceso donde la tem-eratura es constante
E7 EI
EI7#4/4Lo(9/>/47 mR,Lo(9/>/4
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
5/16
-PROCEO #$I#%#!ICO
1n termodinámica se desi(na como -roceso
adiabático a aBuél en el cual el sistema
(eneralmente2 un Kuido Bue realiza un traba!o no
intercambia calor con su entorno)
% cuando el calor es constante
57constante
adiabática7c-c
http://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
6/16
-PROCEO IO&O'("E!RICO
1n este -roceso se mantiene constante es el
olumen)
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
7/16
1n -ocas -alabras aBuí no se a a (enerar un
traba!o
78
/7cte)
E7 E8
E7 E7mc9,>,4
#R%"L1MA)
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
8/16
n sistema cu3o Kuido de traba!o tiene una masa
atCmica de >0 (mol se e-ande hasta tri-licar su
olumenN las condiciones iniciales de dicho sistema
son las si(uientes-: >atm
,: .8+
/: 0L
1ncontrar en el -unto número >)
De nuestro (as a condiciones
ideales
R70
/olumen9
m0
,em-eratur
a95
Masa9
5(
4 >88
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
9/16
$e)niciones*
Calor latente* es el calor reBuerido -or una
cantidad de sustancia -ara cambiar de &ase) %
también es la cantidad de ener(ía necesaria -ara
-oder llear 45( a otro estado de la materia -ero
-artiendo desde su tem-eratura de saturaciCn)
Calor sensible* es aBuel Bue recibe un cuer-o o
un ob!eto 3 hace Bue aumente su tem-eratura sin
a&ectar su estructura molecular)
Gra@ca de calor s tem-eratura del a(ua a 4
atmos&era)
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
10/16
#ara determinar el calor sensible se utiliza la
&ormula si(uiente:
7 9m 9+-r 9, -ara calcular calor sensible
D%6D1:
m7masa
+-r745cal5(5
,7di&erencia de tem-eraturas en 5
,abla de calores es-eci@co -romedio de di&erentes
materiales
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
11/16
l o &7 ental-ia del liBuido es la cantidad de
ener(ía necesaria -ara -oder llear 4h5 de a(ua
desde 8 (rados hasta la tem-eratura de saturaciCn
9-unto de ebulliciCn)
E+ercicio* calcular -or método de inter-olaciCn &
a una tem-eratura de QO (rados centí(rados
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
12/16
P de de esta ecuaciCn des-e!amos el F 3 da un
resultado de .8>Problema*
Se tiene 48 Lt) De a(ua a una tem-eratura de >0 c
3 se desea en&riarla a ? c con hielo suben&riado a
>8 c T+uánta masa de hielo se
reBuiere suministrar al sistemaU
47m+-r 9,
487 945( 98)? 98>8
4748=cal
>7m+l&
;87 94=( 9;8
>7;8=cal
1l necesario -ara Bue el hielo a >8 lle(ue a 8
(rados en estado sClido necesita Q8 =cal)
Ahora el calor necesario -ara B el a(ua se en&rié a
? c se calcula de la si(uiente manera)
07 m+-r 9,
07 948=( 94 9?>0
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
13/16
074;8=cal
#or lo tanto solo con un análisis lC(ico -uedes
com-arar los dos calores obtenidos
P resulta B necesitas >5( de hielo -ara Bue se
en&rié a ?c)
Problema*
Si meto hielo al salCn de clases 45( hielo T+uál
será la tem-eratura resultante si mi salCn se
encuentra a >8 centí(radoU
+u3as dimensiones son 9Q)>O=(m=(=
De esta &Crmula des-e!amos la ariable m
P el des-e!e Buedaría así:
P des-ués solo hacemos una sustituciCn en
la &ormula de los alores Bue tenemos)
msalCn7
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
14/16
1stas calorías son las Bue an a (anar el hielo -ero
también estas calorías son las Bue an a -erder el
cuarto en el cual se introdu!o el 5( de hielo)
7m+-r 9,
;8=cal7 9)O> 98)4O 9,>>8 de esta &Crmula
des-e!amos la tem-eratura >
ue es la Bue nos -ide el -roblema Bue
encontremos:
1l des-e!e Buedaría:
,>7−80 Kcal
(66.72 Kg )(0.17)+20
,>740)Q. 5
$e)niciones*
CP* calor es-eci@co a -resiCn constante 3 siem-re
a a ser más (rande Bue el +/ -orBue este realiza
traba!o
C&* calor es-ecí@co a olumen constante este
siem-re a a ser más -eBue$o Bue el +# -orBue
este no realiza traba!o)
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
15/16
PRO%'E"#*
S e tiene un reci-iente con >litros de a(ua de a(ua
a >8 (rados centí(rados 3 se le introduce 4
5ilo(ramo de hielo determinar la tem-eratura @nalBue tendrá el reci-iente des-ués de introducir los
hielos 3 cuanto hielo Buedara sin derretirse)
+omo el hielo esta a 8 (rados
-ues lo único Bue calculamos es
cuanto calor a a (anar)
7m+l& 7 945( 9;8
7;8 =cal
Ahora calculamos el calor Bue a
a -erder el a(ua
7m+-r 9,
7 9>=( 94 98>8
7.8 =( este calor es el Bue a a ceder el a(ua a
los hielos -ara alcanzar un eBuilibrio térmico)
#or lo tanto la tem-eratura @nal del a(ua será 8
(rados centí(rados)
;0)00V es liBuido 3 4
-
8/17/2019 Termodinamica Trabajo de Segundo Parcial (1)
16/16