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Conceptos y difiniciones en la Termodinamica

Por: Freddy Jervis Octubre 2014 Twitter: @freddyjervis

Informacion del Autor

Mi nombre es Freddy Jervis. Soy PhD en Ingenieria de Proteccion Contra Incendios. Mi ingenieria y maestria son en Ingenieria Mecanica

especializado en el area de termo fluidos en Worcester Polytechnic Institute en Estados Unidos.

Luego, estudie un doctorado en la Universidad de Edimburgo en Escocia.

Actualmente soy docente a tiempo completo en la Escuela Superior Politecnica del Litoral donde imparto clases como Termodinamica, Combustion, entre otras afines en la Facultad de Ingenieria Mecanica y Ciencia de la Produccion.

Conceptos importantes en la Termodinámica

Sistemas cerrados

Volumen de control

Bordes o Superficie de control

Alrededores

Propiedades

Estados

Procesos

Propiedades extensivas vs Propiedades Intensivas

Equilibrio

Definiendo un sistema

Un sistema es aquello que deseamos estudiar.

Los alrededores es todo aquello ajeno o externo a nuestro sistema

Los bordes es lo que distingue nuestro sistema de los bordes.

Sistema

Alrededores

Borde

Sistemas cerrados

Los bordes son facilmente distinguibles

Siempre contienen la materia

No se puede transportar masa hacia o desde el sistema

Un sistema aislado es una caso especial de sistemas cerrados en el que no interactuan de ninguna forma con los alrededores.

1. http://www-mdp.eng.cam.ac.uk/web/library/enginfo/aerothermal_dvd_only/aero/fprops/cvanalysis/node10.html

Volumen de Control

Region de espacio dada por la cual masa puede fluir a traves de los bordes del sistema

2. http://leydelatermodinamica.blogspot.com

Macroscopica vs Microscopica

El metodo microscopico se caracteriza por una descripcion estadistica. El patron de comportamiento de las particulas se

establece como un promedio

El metodo macroscopico describe el sistema por medio de los efectos brutos de las particulas que hacen parte del sistema. Estos son medibles como la presion y la temperatura

Termodinamica para la ingenieria predominantemente utiliza el metodo macroscopico para describir el sistema

Propiedades

Son caracteristicas macroscopicas del sistema

Tienen un valor numerico en cualquier punto en el tiempo sin conocimiento del comportamiento previo del sistema

Algunos ejemplos incluyen para sistema como el que se muestra son masa, volumen, energia, presion y temperatura Gas

Estados

Condicion del sistema que es descrita por sus propiedades

Comunmente se utilizan propiedades como presion, volumen y temperatura para describir el sistema

El estado se especifica con un conjunto de sus propiedades donde las demas pueden ser extraidas o calculados de ser necesario. Gas

Proceso

Es la transformacion de un estado a otro

Si cualquier propiedad del sistema cambia, su estado cambia y decimos que el sistema ha experimentado un proceso.

Un ejemplo puede ser una expansion de gas como la que se detalla aqui:

Estado 1: p1, V1, T1, … Estado 2: p2, V2, T2, …

Gas Gas

PropiedadesExtensivas vs Intensivas

Extensivas son aquellas que dependen del tamano del sistema. Ejemplos: masa, volumen y

energia Su valor es la suma de todas

las partes Su valor puede variar con el

tiempo pero no con la posicion

Intensivas son aquellas que son independiente del tamano del sistema Ejemplos: temperatura y

presion Su valor no depende de la

suma Pueden varias con tiempo o

posicion.

3. http://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-46.htm

Equilibrio

En termodinamica, equilibrio ocurre cuando todos los cambios en el sistema cesan.

En este caso, el sistema llega a un estado de equilibrio.

Estos estados de equilibrio y los procesos que llevan de un estado de equilibrio se vuelven muy importantes en la termodinamica.

Referencias

Cengel, Y., & Boles, M. (2012, Enero). Termodinámica (Septima ed.). Mexico: Mc-Graw-Hil.

M. J. Moran and H. N. Shapiro, (2014, May). Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 8th ed., Wiley, New York.