TERMODINÁMICA Y ENERGÍA

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CHIAPAS

CATEDRÀTICO:

Dr. Francisco Lee Orantes

ALUMNO:

Guillermo Faviàn Marroquín Jiménez 093044

MATERIA:

Termodinamica

GRADO: GRUPO:

7 "B"

CARRERA:

Ing. Mecatrónica

NOMBRE DE LA INVESTIGACIÒN:

Resumen cap. 1 cengel

Tuxtla Gutiérrez Chiapas a 26 de septiembre del 2011

TEMAS:

* TERMODINÁMICA Y ENERGÍA

* AREAS DE LA TERMIDINAMICA

* NOTAS A CERCA DE LAS DIMENCIONES Y UNIDADES.

* HOMOGENIEDAD DIMENSIONAL

* FORMAS DE LA ENEGIA

* PROPIEDADES DEL SISTEMA.

* ESTADO Y EQUILIBRIO

* PROYECTOS Y CICLOS

* POSTULADOS DE ESTADOS

* PRESIÓN.

* MANÓMETRO

* BARÓMETRO

* ESCALAS DE TEMPERATURA

* TEMPERATURA Y LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

TERMODINÁMICA Y ENERGÍA

La termodinámica se puede definir como la ciencia de la energía. Aunque todos tenemos un concepto de lo que es la energía, es difícil dar una definición precisa de él. La energía es la capacidad para producir cambios.La palabra termodinámica proviene de los vocablos griegos termos (calor) y dinamos (potencia), que describe los primeros esfuerzos por convertir el calor en potencia. Una de las leyes fundamentales de la naturaleza es el principio de la conservación de la energía. El cual establece que durante una interacción, la energía puede cambiar en una forma a otra, pero la cantidad total de energía permanece constante, es

decir no puede crearse ni destruirse.

La primera ley de la termodinámica, afirma que la energía es una propiedad de la termodinámica, según la segunda ley de la termodinámica, la energía tiene tanto calidad como cantidad y los procesos reales tienden a la disminución de la calidad de la energía.

Es un saber cómo que una sustancia se compone de numerosas partículas llamadas moléculas. ; As propiedades de la sustancia dependen naturalmente, del comportamiento de estas g, por ejemplo la presión de un gas en un recipiente es el resultado de la trasferencia de momento entre las moléculas y las paredes del recipiente.

AREAS DE LA TERMIDINAMICA

Cualquier actividad de ingeniería implica una interacción entre energía y materia; por ello es difícil imaginar un área que no se relacione con la termodinámica en algún aspecto, Por tanto, logran entender claramente los principios de la termodinámica han sido esencial en la ingeniería.

Muchos utensilios se utilizan bajo los principios de la termodinámica, como pueden ser las estufas, el sistema de calefacción, el aire acondicionado, la televisión, videograbadora, e incluso la computadora.

NOTAS A CERCA DE LAS DIMENCIONES Y UNIDADES.

Cualquier cantidad física puede cara tizarse mediante dimensiones. Las magnitudes arbitrarias asignadas a las dimensiones se llaman unidades. Algunas dimensiones básicas como masa, longitud, tiempo y temperatura, se consideran dimensiones primarias o

fundamentales, en tanto que otras como la velocidad, energía y volumen se expresan en término de dimensiones primarias y reciben el nombre de dimensiones secundarias o derivadas.

A lo largo de los años se han creado varios sistemas de unidades. A pesar que los grandes esfuerzos de las comunidades científicas y de ingeniería para unificar el mundo con un sistema de unidades único, hoy en dos conjuntos de unidades se utilizan comúnmente: el sistema inglés, también conocido como United States Customary System (USCS), y el métrico decimal SI conocido como el sistema internacional.

SISTEMA INTERNACIONAL Vs INGLESA

Las unidades para: masa, longitud, tiempo, son: el kilogramo, el metro y el segundo. Las unidades respectivamente para el sistema ingles son: masa (lbm), el pie (pie), y el segundo (s).

En el sistema ingles la fuerza es considerada como una dimensión primaria y se asigna como una unidad no derivada. Esta situación es una fuente de confusión y error que necesita el uso de un factor de conversión (gc) en muchas fórmulas. Para evitar esta molestia, consideramos a la fuerza como una dimensión secundaria, cuya unidad se deriva de la segunda ley de Newton.

Fuerza=masaaceleración

En el SI la unidad e de fuerza es el Newton (N) y se define la fuerza requerida para acelerar una masa de 1 Kg a razón de 1 m/s2. En el sistema inglés, la unidad de fuerza es la libra-fuerza (lbf) y se define como la fuerza requerida para acelerar una masa.

HOMOGENIEDAD DIMENSIONAL

Todos sabemos desde la escuela primaria que las manzanas y las naranjas no se suman. Pero de algunas maneras nos las arreglamos para hacerlo (por error). En ingeniería, cualquier término en una ecuación debe tener las mismas unidades. En ingeniería, todas las ecuaciones den ser dimensionalmente homogéneas. Esto es, cualquier término en una ecuación debe tener las mismas dimensiones. Si en cierta etapa de algún análisis, encontramos en un punto que vamos a sumas dos cantidades que tienen unidades de diserten, es un indicación clara que hemos cometido un error en una etapa anterior.

Un sistema termodinámico o suplente un sistema, es una cantidad de materia o una región en el espacio elegida para estudio. La masa o región fuera del sistema recibe el nombre de alrededores. La superficie real o imaginaria que separa al sistema de sus alrededores se llama la frontera. Estos términos. La frontera de un sistema es fija o móvil. Obsérvese que la frontera es el a superficie de contacto compartida tanto por el sistema como por los alrededores. En términos matemáticos, la frontera tiene un espesor de cero y por ello no contiene ninguna masa ni ocupan ningún lugar ni ocupa algún volumen.

Los sistemas cerrados o abiertos, lo cual dependen de si se elige una masa fija o un volumen fijo en el espacio para el estudio. Un sistema cerrado también conocida como masa de control, consiste en una cantidad fija de masa que de ella puede cruzar su frontera.

Un sistema abierto o volumen de control, es una región del espacio seleccionada, el cual lo que vamos a controlar es el volumen del sistema.

FORMAS DE LA ENEGIA

La energía puede existir en numerosas formas: -térmica, mecánica, cinética, potencial, eléctrica, magnética, química y nuclear- y su suma constituye la energía total E de un sistema. La energía total se define como

e=E m (kJkg)

La energía macroscópica de un sistema se relaciona con el movimiento y la influencia de algunos factores externos como la gravedad, el magnetismo, la electricidad y la tensión superficial. La energía que un sistema posee como resultado de su movimiento en cierto marco de referencia, se denomina energía cinética EC. Cuando todas las partes de un sistema se mueven con la misma velocidad la energía cinética queda expresada así:

EC=mV22 kJ EC=V22 kJ/kg

La energía potencia que un sistema posee como resultado de su elevación en un mapo gravitacional, se llama energía potencial EP y queda expresado como:

EP=mgz kJ ep=gz kJ/kg

Los efectos magnéticos, eléctrico y de tensión superficial son significativos sólo en algunos casos especiales. La energía potencial, cinética e interna se pueden expresarse.

E=U+EC+EP=U+mV22+mgz kJ

PROPIEDADES DEL SISTEMA.

Cualquier característica de un sistema se le denomina propiedad. Algunos ejemplos pueden ser, Presión

Temperatura, volumen, masa, viscosidad entre otros; sin embargo no todas las propiedades son independientes, algunas definen en términos de otras. Por ejemplo la densidad, se define como masa por unidad de volumen.

ρ=mv kg/m3

Gravedad específica o densidad relativa: La relación entre la densidad de una sustancia estándar y la densidad de una sustancia a una temperatura fija.

ρs=ρρHsO adimensional

Volumen específico. Se trata del reciproco de la densidad.

v=Vm= 1ρ m3kg

Las propiedades serán intensivas o extensivas. Las propiedades intensivas, son independientes del tamaño de un sistema, como la temperatura, la presión, la densidad. Los valores de las propiedades extensivas dependen del tamaño o extensión del sistema. La masa, el volumen, la energía.

Las propiedades extensivas por unidad de masa se llaman propiedades específicas. Algunos ejemplos de propiedades específicas son (v=V/m).

ESTADO Y EQUILIBRIO

Hay que considerar el punto en donde el sistema no sufre algún cambio. En este punto posible medir o calcular todas las propiedades del sistema, lo cual resulta en un conjunto de propiedades que describen por competo la condición o el estado del sistema. La termodinámica estudia los estados en equilibrio. La palabra equilibrio implica un sestado de balance, en un estado de equilibrio no hay potenciales desbalanceados dentro de sistema. Un sistema que está en equilibrio no experimenta

cambios cuando se encuentra aislado de sus alrededores.

Hay muchos tipos de equilibrio y un sistema está en equilibrio termodinámico si las condiciones de todos los criterios relevantes de equilibrio se satisfacen. Por ejemplo equilibrio térmico, si la temperatura en la misma en todo el sistema. El equilibrio mecánico, se relaciona con la presión, y un sistema está en equilibrio mecánico

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