Primera Ley De La Termodinámica
Enviado por Aliciahdz26 • 19 de Junio de 2014 • 964 Palabras (4 Páginas) • 312 Visitas
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
1.- ENERGÍA INTERNA (U)
La energía interna está relacionada con la estructura molecular y el grado de actividad molecular. Puede ser considerada como la suma de las energías cinética y potencial de las moléculas.
La energía interna, al igual que la energía cinética y la energía potencial, es una propiedad extensiva de un sistema.
La energía total de un sistema cerrado (E) incluye la energía cinética (Ek), la energía potencial (Ep) y la energía interna (U)
E = Ek + Ep + U (kJ)
La energía total, por unidad de masa es:
e = ek + ep + u (kJ/kg)
El cambio de energía de un sistema cerrado viene dado por:
(E2 – E1) = (Ek2 – Ek1) + (Ep2 – Ep1) + (U2 – U1)
ΔE = ΔEk + ΔEp + ΔU
2.- TRANSFERENCIA DE ENERGÍA MEDIANTE CALOR (Q)
El calor es el intercambio de energía entre un sistema y su entorno que se produce debido a una diferencia de temperatura y se da en la dirección del descenso de temperatura.
El valor de la transferencia de calor depende no sólo de los estados inicial y final del proceso, sino también de las características del mismo. Debido a esto el calor no es una propiedad.
Las unidades a emplear son:
Q: Cantidad de energía transferida mediante calor, o simplemente calor; (kJ)
: Velocidad de transferencia de calor; (kW)
q: Calor por unidad de masa; (kJ/kg)
El convenio de signos establecido es:
Q > 0 Transferencia de calor hacia el sistema
Q < 0 Transferencia de calor desde el sistema
Formas de transferencia de calor consideradas en el curso
• Transferencia de calor debida a diferencias de temperatura entre la frontera del sistema y su entorno, Qi.
Este calor podrá ser positivo, o negativo, o cero; según sea el caso.
• Transferencia de calor debida a la presencia de un resistor en el sistema, Qe.
, si la diferencia de potencial eléctrico (ΔV) y la intensidad de corriente eléctrica (I) son constantes, entonces:
Al producto de la diferencia de potencial por la intensidad de corriente se le conoce como potencia eléctrica, Pe.
Este calor será entonces siempre positivo.
3.- TRANSFERENCIA DE ENERGÍA MEDIANTE TRABAJO (W)
El trabajo es el intercambio de energía entre un sistema y su entorno, asociado a una fuerza a una fuerza actuando a lo largo de una trayectoria.
El trabajo hecho por un sistema, o hecho sobre un sistema, evaluado en términos de fuerzas y desplazamientos es:
Para evaluar la integral es necesario conocer como varía la fuerza con la posición, por lo tanto el valor de W depende de los detalles de la interacción entre el sistema y su entorno durante el proceso y no sólo de los estados inicial y final. Debido a esto el trabajo no es una propiedad.
Las unidades a emplear son:
W: Cantidad de energía transferida mediante trabajo, o trabajo simplemente; (kJ)
: Velocidad de transferencia de energía mediante trabajo, o potencia; (kW)
w: Trabajo por unidad de masa; (kJ/kg)
El convenio de signos establecido es:
W > 0 Trabajo hecho por el sistema
W < 0 Trabajo hecho sobre el sistema
Formas de realizar trabajo consideradas en el curso
• Trabajo de cambio volumétrico
En el caso de sistemas cerrados, si el proceso es cuasiestático, es decir, si el sistema permanece virtualmente en equilibrio durante el proceso.
δWv = p dV
Para evaluar la integral es necesario conocer la relación funcional entre la presión y el volumen. Por ejemplo, para los procesos politrópicos, p.Vn =C.
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