Termodinamica

Objetivo General

Conocer los tipos de sistemas termodinámicos y sus características que permitan familiarizarse con los procesos termodinámicos y las propiedades que estos aplican.

1.2 Objetivos Específicos

Conocer los principios fundamentales de la termodinámica.

Definir que es un sistema termodinámico

Conocer los conceptos básicos para el estudio de los sistemas termodinámicos.

Definir los tipos de sistemas en la termodinámica

Identificar los límites y alrededores en el sistema

Conocer los fundamentos de termodinámica aplicados a sistemas cerrados, abiertos y aislados.

Entender la aplicación de la primera y la segunda ley de la termodinámica.

Crear la habilidad para aplicar los fundamentos de la termodinámica a los problemas de ingeniería.

LEIDY PAOLA HERNANDEZ BARBOSA

SISTEMAS TERMODINÁMICOS

Un sistema es una cantidad de materia o una región en el espacio elegida para el estudio desde el punto de vista energético. La masa o región fuera del sistema recibe el nombre de alrededores Y la superficie real o imaginaria que separa al sistema se llama frontera que permiten o no el intercambio de materia o de energía entre el sistema y sus alrededores.

SISTEMASTERMODINÁMICO AISLADO

Un sistema termodinámico aislado es aquel que posee fronteras que impiden el intercambio de energía y materia, es decir se encuentra en equilibrio termodinámico. Un ejemplo de esta clase podría ser un gas encerrado en un recipiente de paredes rígidas lo suficientemente gruesas (paredes [adiabáticas]) como para considerar que los intercambios de energía calorífica sean despreciables y que tampoco puede intercambiar energía en forma de trabajo.

No existe un sistema completamente aislado, las paredes de un sistema termodinámico cerrado son impermeables, adiabáticas y rígidas.

LÍMITES DEL SISTEMA TERMODINÁMICO AISLADO.

Los límites en un sistema pueden ser materiales o no entre el sistema y sus alrededores. En el sistema termodinámico cerrado no pueden ocurrir intercambio de trabajo, calor o materia, es un sistema que puede estar separado de su medio ambiente por varios tipos de paredes.

Una pared aislante es aquella que no permite interacción alguna entre el sistema y sus alrededores siendo esta rígida, impermeable y adiabática para que no halla interacción con el medio ambiente.

ALREDEDORES DEL SISTEMA TERMODINÁMICO CERRADO

Los alrededores del sistema termodinámico es la porción del universo que no se estudiara pero que puede interaccionar con el sistema.

PROCESO ADIABATICO

Es un sistema que no intercambia calor con su entorno, el término adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno

Q=∆U+W

PROCESO PLANTEADO

Un gas contenido en un recipiente que no permite el intercambio de calor con los alrededores se somete a una comprensión, disminuyendo su volumen de 0.0008 a 0.003 m3. Si se mantuvo durante el proceso una presión constante de 3 atmosfera calcular:

El trabajo mecánico que se realizó sobre el sistema

La variación de la energía interna

Solución.

DATOS

Presión= 3 atmosferas

Volumen inicial =0.008 m3

Volumen final = 0.003 m3

CALCULO DE CALOR

Q=0 El proceso adiabático es aquel en el que el sistema no intercambia calor con el entorno, no se pierde ni se gana energergia calórica según la primera ley de la termodinámica.

Primero realizamos la conversión de las 3 atmosferas

(101325 N/m2 )/(1 atm) x3atm=3039,75N/m2

Luego hallamos el trabajo mecánico que se ha realizo sobre el sistema.

TRABAJO MECANICO

Tr=Pr⁡(vf-vi)

Tr=〖3039,75N/m2〗⁡(0.003 m3-0.008 m3)

Tr=〖3,039x10 N/m〗⁡(-0.005m)=-15.19875 J

Esto indica que los alrededores del sistema realizan trabajo sobre el

VARIACIÓN DE ENERGIA

∆Ei=Tr= -(-15,19875)=15,19875

Todo el trabajo que se realiza incremento en la misma cantidad de energía.

JULIET NATALIA MEDINA

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