Reconocimiento Termodinámica Unad

ACTIVIDAD 2: RECONOCIMIENTO GENERAL Y DE ACTORES

CÓDIGO: 201015, NUMERO DE GRUPO: 177

Trabajo Individual Actividad Número 2 del Curso de Termodinámica

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD

ESCUELA: INGENIERÍA AMBIENTAL

CURSO: TERMODINÁMICA

YOPAL - CASANARE

2013 

CONTENIDO

Página

INTRODUCCIÓN 3

2. OBJETIVO GENERAL 4

3. RESUMEN CONCEPTOS PRINCIPALES DE LA TERMODINÁMICA………… 5

Lección 1 Sistemas……………………………………………………………………5

Lección 2 Ley Cero de la Termodinámica…………………………………………..5

Lección 3 Calor………………………………………………………………………...5

Lección 4 Ecuación de Estado……………………………………………………….6

Lección 5 Ecuación de Estado (Continuación)……………………………………..6

Lección 6 Trabajo……………………………………………………………………...6

Lección 7 Diagramas Termodinámicos……………………………………………..6

Lección 8 Diagramas Termodinámicos (continuación)……………………………6

Lección 9 Propiedades Termodinámicas……………………………………………7

Lección 10 Capacidad Calorífica…………………………………………………….7

Lección 11 Primera Ley de la Termodinámica……………………………………..7

Lección 12 Entalpia…………………………………………………………………....7

Lección 13 Primera ley y Reacciones Químicas…………………………………...8

Lección 14 Ley de Hess………………………………………………………………8

Lección 15 Calor Integral de Disolución…………………………………………….8

Lección 16 Aplicación de la Primera Ley en Gases Ideales………………………8

Lección 17 Segunda Ley de la Termodinámica……….…………………………...8

Lección 18 Segunda Ley de la Termodinámica (Continuación)………………….9

Lección 19 Entropía…………………………………………………………………...9

Lección 20 Entropía (continuación)……………………………………………….....9

Lección 21 La Máquina de Vapor, Ciclo de Rankine………………………………9

Lección 22: Motores de Cuatro Tiempos, Ciclo de Otto…………………………..9

Lección 23 Motores de Ignición por Compresión, Ciclo Diesel…………………10

Lección 24 Ciclo de Brayton………………………………………………………...10

Lección 25 Máquinas Frigoríficas…………………………………………………..10

Lección 26 Análisis Dimensional…………………………………………………...10

Lección 27 Aplicación de la Termodinámica a Procesos de Flujo Estable…….10

Lección 28 Aplicación Termodinámica Procesos Flujo Estable (Cont)………...11

Lección 29: Procesos Flujo Transitorio y Flujo Uniforme………………………..11

Lección 30 Acondicionamiento de Aire…………………………………………….11

4. CONCLUSIONES 12

5. BIBLIOGRAFÍA 13

INTRODUCCIÓN

Las iniciales mediciones que proporcionaron una base para la termodinámica fueron en general aquellas relacionadas con el estudio de diversos sistemas térmicos, como máquinas de vapor y otras máquinas productoras de trabajo que usaban combustible. La termodinámica se admitió como un estudio de los sistemas productores de potencia, sin embargo, hoy en día es una ciencia mucho más extensa que resulta trascendental en relación con diversos fenómenos que se encuentran en la ingeniería. La termodinámica es la ciencia que se ocupa del estudio de la energía y sus transformaciones donde se expone la teoría de “la energía no se crea ni se destruye solo se transforma”, especialmente la transformación del calor en trabajo. En todos los fenómenos de naturaleza física o química se encuentran presentes interacciones energéticas que se deben estudiar con detalle para aprovechar en forma óptima la energía producida o determinar la cantidad de energía que demanda un proceso en particular.

La termodinámica permite responder a entresijos como ¿qué cantidad de energía eléctrica se genera en una central termoeléctrica a partir de una tonelada de combustible?, ¿qué energía se requiere para mantener en funcionamiento un cuarto frío, un sistema de aire acondicionado, un motor de combustión interna o una bomba para el transporte de fluidos?, o ¿qué cantidad de combustible será consumido por una caldera para producir el vapor requerido en un proceso?. El estudio de este concepto es muy importante para todo ingeniero, porque le brinda las herramientas conceptuales necesarias para realizar el análisis de las condiciones energéticas, evaluar la eficiencia y tomar las decisiones oportunas frente al diseño, control y optimización de las diferentes técnicas. La termodinámica es una rama de las ciencias físicas que tratan los diversos fenómenos de la energía y sus relaciones con las propiedades de la materia. Especialmente trata las leyes de transformación del calor hacia otras formas de energía y viceversa.

OBJETIVO GENERAL

Identificar los principios de conservación de la energía, las leyes de la termodinámica y la estimación de propiedades para la evaluación de procesos y sistemas, mediante el análisis de los cambios de estado, reconociendo sus características, componentes, cambios y la expresión matemática de un sistema termodinámico, aprendiendo a describir la energía, sus formas, condiciones de transformación y las ecuaciones termodinámicas que la relacionan, aplicando sus los principios y el significado de la entropía en un sistema termodinámico y explicando las trayectorias en un ciclo termodinámico y su aplicación en las máquinas térmicas.

RESUMEN CONCEPTOS PRINCIPALES DE LA TERMODINÁMICA

UNIDAD 1: LEY CERO, TRABAJO Y PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

CAPITULO 1: LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

Lección 1 Sistemas: se define como la parte del universo objeto de estudio, y puede ser una célula, una persona, el vapor de una máquina de vapor, la mezcla de gasolina y aire en un motor térmico, la atmósfera terrestre, etc.

Sistema Abierto: Permite que tanto masa como energía crucen las fronteras o paredes del sistema. El hecho de intercambiar constantemente masa, permite tener un proceso de flujo continuo.

Sistema Cerrado: No hay intercambio de materia con los alrededores pero si se puede presentar transferencia de energía. Sistema aislado: Sistema en el cual no se presenta transferencia ni de materia ni de energía.

Sistema Aislado: Se encuentra totalmente aislado y por tanto no permite intercambio de calor.

([Sistema Aislado] 〈S〖istema Cerrado 〗^Energia 〉 〈 〖Sistema Abierto〗^(Energia+Materia ) 〉)/(Alrededores )

Lección 2 Ley Cero de la Termodinámica: La ley cero, conocida con el nombre de la ley del equilibrio térmico fue enunciada en un principio por Maxwell y llevada a ley por Fowler y establece que si dos sistemas se encuentran, cada uno de ellos, en equilibrio térmico con un tercero, también estarán en equilibrio térmico entre sí.

Escalas equivalencias: Celsius, Kelvin, Fahrenheit y Rankine:

T(K)=T(℃)+273.15=(5/9)T(R)

T(℃)=(5/9)(T(℉)-32)

T(R)=T(℉)+459.67=(9/5)T(K)

Lección 3 Calor: Se denomina calor a la energía intercambiada entre un sistema y el medio que le rodea debido a los choques entre las moléculas del sistema y el exterior al mismo y siempre que no pueda expresarse macroscópicamente como producto de fuerza por desplazamiento. El calor se considera positivo cuando fluye hacia el sistema, cuando incrementa su energía interna; y se considera negativo cuando fluye desde el sistema, por lo que disminuye su energía interna

Q=nc(T_B-T_A)

Lección 4 Ecuación de Estado: El estado de una sustancia pura se describe en función de propiedades intensivas como P v y T, las cuales se relacionan mediante ecuaciones conocidas generalmente como ecuaciones de estado. La más sencilla de ellas es la muy conocida ecuación de estado de gas ideal, denominada así porque todo gas cuyas propiedades cumplan con esta relación se considera que tiene un comportamiento ideal.

PV=n RT

Lección 5 Ecuación de Estado (Continuación):

Ecuación de van der Waals P=RT/(V-b)-a/V^2

Ecuación de Redlich- Kwong P=RT/((V-b) )-a/(V(V+b) T^0,5 )

Ecuación de Redlich - Kwong – Soave P=RT/((V-b) )-a/(V(V+b) T^0,5 ) {1+m [1- (T/T_C )^2 ]}^2

Ecuaciones de Estado de Virial PV/RT= A_0+ A_1 P+ A_2 P^2+ A_3 P^3+⋯

CAPITULO 2: TRABAJO

Lección

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