LABORATORIO DE TERMODINAMICA I Reversibilidad termodinámica Prelaboratorio no. 1

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN LUIS POTOSI

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

LABORATORIO DE TERMODINAMICA I

Reversibilidad termodinámica

Prelaboratorio no. 1

Nombre del alumno: Noe Uriel Saldaña Pérez

Fecha: 24 de agosto del 2017 día: jueves hora: 11:00-13:00

Maestro de practica: Aidé del Carmen Cruces Ríos

Calificación: ______________

Reversibilidad termodinámica

Objetivo:

Comprobar los procesos reversibles e irreversibles y demostrar el concepto de reversibilidad termodinámica empleando un sistema de fuerzas generadas en una balanza analítica.

Guía de estudios

1. Defina el concepto de fuerza.

fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. (Young, Hugh D. y Roger A. Freedman. (2009). física universitaria volumen 1. . México: Pearson educación.)

2. ¿Cómo se logra el equilibrio mecánico en un sistema donde actúan varias fuerzas?

Para que se logre un equilibrio entre el sistema es necesario que la fuerza de acción (Fs) se igual a la fuerza de reacción (Fo) para que de ese modo la fuerza resultante de es igual a cero, por lo que no se observa ningún cambio. (Young, Hugh D. y Roger A. Freedman. (2009). física universitaria volumen 1. . México: Pearson educación.)

3. Escriba la ecuación que define el trabajo termodinámico

W= f

0

d cos 

Donde: es el ángulo formado entre la fuerza de oposición f

0

y la dirección del desplazamiento d. (Profesores del laboratorio de fisicoquímica. (2017). manual de prácticas del laboratorio de termodinámica 1. San Luis Potosí: UASLP.)

4. Defina el trabajo producido y trabajo destruido en el entorno, ¿con que signo

aritmético identifica cada uno?

El trabajo producido es aquel que se da en el entorno por un cambio de estado en el sistema, y se identifica con un signo positivo. El trabajo hecho sobre un sistema por el entorno se conoce como trabajo destruido y se identifica con un signo negativo. (Profesores del laboratorio de fisicoquímica. (2017). manual de prácticas del laboratorio de termodinámica 1. San Luis Potosí: UASLP.)

5. ¿En general, cual es la orden de magnitud de un incremento o delta de fuerza ΔF y

cual el orden de magnitud de magnitud de un diferencial de fuerza dF?

El orden de magnitud del ΔF es finito, mientras que el orden de magnitud del diferencial es infinitesimalmente pequeño, generalmente su orden no está definido y no se puede medir. (Profesores del laboratorio de fisicoquímica. (2017). manual de prácticas del laboratorio de termodinámica 1. San Luis Potosí: UASLP.)

6. ¿Qué es un proceso reversible y cuáles son sus características?

Cuando la fuerza resultante es una cantidad infinitesimalmente pequeña, pero finita, se dice que se está realizando un cambio irreversible. Sus características son: velocidades grandes y tiempos de realización relativamente cortos. (Profesores del laboratorio de fisicoquímica. (2017). manual de prácticas del laboratorio de termodinámica 1. San Luis Potosí: UASLP.)

7. ¿Qué es un proceso irreversible y cuáles son sus características?

Cuando la fuerza resultante de es muy grande, imposible de medir, se dice que se está realizando un cambio irreversible. Sus características son: velocidades cercanas a cero y tiempos de realización infinitamente grandes. (Profesores del laboratorio de fisicoquímica. (2017). manual de prácticas del laboratorio de termodinámica 1. San Luis Potosí: UASLP.)

8. Explique porque las condiciones del equilibrio son parecidas a las condiciones

reversibles

Debido a que no es posible notar el cambio ni medirlo en el sistema hasta que pase un tiempo relativamente largo. (Profesores del laboratorio de fisicoquímica. (2017). manual de prácticas del laboratorio de termodinámica 1. San Luis Potosí: UASLP.)

9. Explique. ¿Por qué la fricción es un factor que causa que un proceso sea

irreversible?

Pues la fricción genera una diferencia finita de temperatura, lo cual causa que el entorno no vuelva a su estado inicial. (Profesores del laboratorio de fisicoquímica. (2017). manual de prácticas del laboratorio de termodinámica 1. San Luis Potosí: UASLP.)

10. ¿Cuál es la diferencia entre un ciclo reversible y uno irreversible?

En un ciclo reversible, tanto el sistema como el entorno vuelven a sus estados iniciales, a diferencia del ciclo irreversible en el cual, el entorno no vuelve a su estado inicial. (Profesores del laboratorio de fisicoquímica. (2017). manual de prácticas del laboratorio de termodinámica 1. San Luis Potosí: UASLP.)

11. ¿en general como se obtiene el trabajo y calor de un ciclo?

El trabajo y de igual manera el calor de un ciclo se obtiene sumando respectivamente, las cantidades de trabajo y calor producidos en cada etapa del ciclo.

W

ciclo

=∮dW = w

1

+ w

2

+ w

3

...+

Q

ciclo

=∮dQ = Q

1

+ Q

2

+ Q

3

...+

(Profesores del laboratorio de fisicoquímica. (2017). manual de prácticas del laboratorio de termodinámica 1. San Luis Potosí: UASLP.)

Procedimiento

Medir la distancia del desplazamiento con una regla

Anotar los datos en metros

2

Familiarizarse con la escala del cronometro

Abrir la tapa frontal de la balanza analítica y

3

colocar una masa de 30 g en el platillo izquierdo

4

4

Colocar en el platillo derecho una masa de 30 g

Soltar freno de la balanza y comprobar que se 5

mantenga en cero

6

Agregar una pesa de 20 mg al platillo derecho

Soltar freno y medir el tiempo en que el fiel se

7

desplaza hasta el final

Repetir paso 7, hasta obtener 3 tiempos iguales 8

10

Anotar tiempo redondeando decimas

9

Quitar pesa anteriormente colocada

9

Usar Repetir pasos del 6 al 8, agregando la pesa

luego la pesa de 50 mg, después 10

de 30 mg

100 mg, y 200 mg

Dejar el freno y quitar todas las pesas del platillo 11

12

Colocar en el platillo derecho una pesa de 20 g, 5 g, 3 g, 1 g, una de 500 mg, 200 mg, 50 mg, 30 mg, 20 mg y dos

...