Conceptos Fundamentales de Termodinamica

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TERMODINÀMICA La termodinámica es la disciplina que dentro de la ciencia madre, la Física, se ocupa del estudio de las relaciones que se establecen entre el calor y el resto de las formas de energía

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Conceptos Fundamentales de Termodinamica

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TERMODINMICALa termodinmica es la disciplina que dentro de la ciencia madre, la Fsica, se ocupa del estudio de las relaciones que se establecen entre el calor y el resto de las formas de energaSISTEMAS TERMODINMICOSSe trata de una regin del espacio dentro de la cual existen diferentes componentes que interactan entre s, intercambiando energa y en ocasiones masa. FRONTERA El entorno: La zona del espacio que rodea al sistema.

El sistema: Evoluciona por su interaccin con el ambiente.

LIMITES Un lmite del sistema es una superficie cerrada de dos dimensiones real o imaginaria que encierra o delimita el volumen o la regin que un sistema termodinmico ocupa, a travs del cual cantidades tales como el calor, la masa, o de trabajo puede fluir5ALREDEDORESEs el resto del universo que se encuentra fuera de los lmites del sistema. Tambin se conoce como el medio ambiente, y el depsito.

TIPOS DE SISTEMAPROPIEDADES TERMODINMICASPropiedades Extensivas:

Son aquellas que dependen del tamao del sistema, por ejemplo: la masa, el volumen, y todas las clases de energa, son propiedades extensivas o aditivas.

Para designar las propiedades extensivas se utilizan letras maysculas.Propiedades Intensivas:

Son aquellas que son propias del sistema, es decir no dependen del tamao del sistema, si un sistema se divide en dos partes, una propiedad intensiva mantiene el mismo valor en cada parte que posea en el total, por lo tanto se definen en un punto.PROCESOS Y CICLOSEl paso de un estado de un estado de equilibrio a otro se denomina un proceso. En general, un proceso no est constituido por estados de equilibrio.Un proceso cclico o ciclo es un proceso termodinmico cuyo estado final es el mismo que el inicial. Los ciclos son esenciales a la hora de describir el funcionamiento de motores y generadores, por lo que muchos tienen nombre propio.PROCESOS CUASI-ESTATICOS 1. Los procesos cuasi-estticos son procesos que se realizan muy lentamente (idealmente en un tiempo infinito) de manera que se deja alcanzar el equilibrio entre paso y paso.2. Los procesos cuasi-estticos no existen en la vida real, sin embargo, son de gran utilidad por dos razones: Permiten realizar los clculos empleando las ecuaciones de estado La variacin de muchas magnitudes depende solo de los estados inicial y final y no del proceso intermedio. LEY CERO DE LA TERMODINMICA

Dos cuerpos tienen igualdad de temperatura con un tercero, los tres tienen igualdad de temperatura entre s.

ESCALAS DE TEMPERATURA-Celsius: Temperatura de Fusin del hielo 0 , temperatura de ebullicin del agua 100 -Fahrenheit: Temperatura de Fusin del hielo 32 , temperatura de ebullicin del agua 212 .-El punto triple del agua se designo en 0.01 C.

ESTADO Y FASE TERMODINMICAEl estado termodinmico de un sistema cerrado en equilibrio queda definido como tal por sus propiedades termodinmicas. su estado puede determinarse de manera unvoca mediante los valores de sus propiedades independientes. Los valores para el resto de las propiedades termodinmicas se determinan a partir de este subconjunto independiente. el principio de estado que permite determinar el nmero de propiedades independientes necesarias para especificar el estado de la materia.

SUSTANCIA PURAUna sustancia pura es aquella que tiene una composicin qumica homognea e invariable. Puede existir en ms de una fase, pero su composicin qumica es la misma en todas las fases-Sustancia simple compresible: los cambios de volumen como los debidos a la expansin de un gas en un cilindro, son las ms importantes.TEMPERATURA Y PRESIN DE SATURACIN

- lquido saturado- lquido subenfriado- lquido comprimido- vapor saturado- vapor sobrecalentado

Comportamiento PVT de las sustancias.

Diagramas de Propiedades para procesos de cambio de fase.Diagrama T-v.

Diagrama P-v.

Diagrama P-T

Gases Ideales y reales.

Ecuacin de Van der Waals

Coeficientes de van der WaalsGasa (Pa*m3)b(m3/mol)Helio3,46 x 10-323,71 x 10-6Nen2,12 x 10-217,10 x 10-6Hidrgeno2,45 x 10-226,61 x 10-6Dixido de Carbono3,96 x 10-142,69 x 10-6Vapor de agua5,47 x 10-130,52 x 10-6Grficos y tablas termodinmicas.Constantes de gases.

Nelson-Obert (Factor de compresibilidad).

Entalpa de formacin de algunas sustancias(a 20C).

Estructuras de acumulacin.

Aplicaciones.

Almacenamiento de energa.Estructuras de flujo y estructuras de recirculacin.

Estructuras de FlujoFuncin a ritmo constanteEstructuras de RecirculacinFuncin a ritmo variableMaquinas trmicas cclicas.