Síntesis sobre la termodinámica y la herramienta necesaria para su estudio

Universidad Autónoma de Nuevo León[pic 1][pic 2]

Facultad de Ciencias Químicas

Ingeniero Industrial Administrador

  Termodinámica por Competencias

Síntesis sobre la termodinámica y la herramienta necesaria para su estudio

 Maestra: Flor Yahira Rentería Bartiérrez

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Grupo 1

 Ciudad Universitaria, a 28 de febrero de 2020

Introducción

La presente investigación se refiere al conocimiento de las diferentes variables físicas que intervienen en nuestra materia de termodinámica, con el fin de estar un poco más relacionadas con ellas y conocer sus unidades de medida en el sistema internacional, tanto como en el sistema inglés, que son los que estaremos trabajando durante este curso, considero que es de gran importancia tener conocimiento de estos principios básicos de la termodinámica, ya que esta ha sido por mucho tiempo una parte fundamental de los programas de estudio en ingeniería, y esta importante ciencia tiene una amplia aplicación, no solo dentro de esta área sino incluso dentro del área de filosofía.  

La característica principal de todas estas variables físicas que se mencionan en nuestro proyecto es que estas están relacionadas con la mecánica del calor y con las diferentes formas de energía que nos envuelven en nuestro sistema físico.

Ya que el interés de realizar esta investigación es académico, fue necesario analizar cada una de ellas y así tener mayor conocimiento de que es lo que estas estas midiendo y cómo trabajan.

Uno de los principios más importantes y fundamentales de la naturaleza, es el principio de la conservación de la energía, este principio es la base de la primera ley de la termodinámica y también afirma que la energía es una propiedad termodinámica

La energía presenta diversas propiedades, sin embargo la segunda ley de la termodinámica nos habla de una en concreta la cual es la calidad de la misma y así como su cantidad, esas transferencias de calor o de energía, las podemos asociar en una disminución de la calidad de la energía, si tenemos un té caliente al pasar el tiempo este se enfriará, esa energía que lo mantenía caliente se degrada por lo que el té ya no es tan caliente como antes y esa energía se transfiere hacia el aire en el medio ambiente.

La ley cero de la termodinámica establece que, si dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí, aunque siendo algo muy intuitivo, no se había estipulado como ley una que explicara formalmente este hecho, el hecho de como 2 o 3 cuerpos pueden estar en equilibrio térmico, es decir tener la misma temperatura, al estar puestos en contacto

La tercera ley de la termodinámica afirma que es imposible alcanzar el cero absoluto, y también formula que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tenderá a un valor constante específico.    

Masa: Es la cantidad de materia de un cuerpo la cual es la misma sin importar sin importar la ubicación del objeto en el universo. La masa contiene energía.

Peso: Es una fuerza, la fuerza gravitacional aplicada al cuerpo y su magnitud se determina a partir de la segunda ley de Newton,

W=mg           (N)

Donde

m=masa del cuerpo

g=aceleración gravitacional

Densidad

Esta se define como la masa por unidad de volumen y está expresada por la fórmula.

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donde m=masa

v= volumen

El recíproco de la densidad es el volumen específico (v), el cual es definido como el volumen por unidad de masa. Es decir:

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Para un elemento diferencial de masa y volumen, la densidad se puede expresar como:

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También es importante destacar que la densidad de una sustancia depende de su temperatura y presión. Por ejemplo, la densidad de los gases es proporcional a la presión e inversamente proporcional a la temperatura, sin embargo, en los líquidos y sólidos se depende más de la temperatura que de la presión.

Densidad relativa

Es el cociente de la densidad de una sustancia entre la densidad de alguna sustancia estándar a una temperatura específica. Y esta es adimensional.

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Volumen Específico

Es el volumen ocupado por unidad de masa de un material. Es la inversa de la densidad. No dependen de la cantidad de materia.

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Donde:

• V: Volumen
• M: Masa
• ρ: Densidad del material.

Se expresa en unidades de volumen sobre unidades de masa (m3/kg o ft3/lb).

Flujo

Velocidad con que se transporta un material a través de una corriente de proceso. muchas variables se pueden expresar por unidad de tiempo, por ejemplo:

• Flujo másico.

Masa por unidad de tiempo  

Flujo másico= m/t

• Flujo Volumétrico

Volumen por unidad de tiempo

Flujo Volumétrico= V/t

• Flujo molar

Moles por unidad de tiempo

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