Term Odin a Mica

PROFESOR:ING. MANUEL GODOY MARTINEZIng. Manuel Godoy Martnez

Ing. Manuel Godoy Martnez

**Ing. Manuel Godoy Martnez

LA TERMODINAMICA, ciencia cuyo nombre proviene de dos voces griegas: Termo, que significa "calor y dinmys, que significa "fuerza es una rama de la Fsico Qumica que estudia los efectos de los cambios de la Temperatura, Presin y Volumen de los Sistemas Fsicos a un nivel macroscpico. Aproximadamente, Calor significa "energa en trnsito" y dinmica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la Termodinmica estudia la circulacin de la energa y cmo la energa infunde movimiento.

Histricamente se desarroll a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras Maquinas de Vapor. El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinmicas son las leyes de la termodinmica, que postulan que la energa puede ser intercambiada entre sistemas fsicos en forma de Calor o Trabajo. Tambin se postula la existencia de una magnitud llamada Entropa, que puede ser definida para cualquier sistema. En la termodinmica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como Sistema Termodinmico y su entorno. Un sistema termodinmico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre s mediante las Ecuaciones de Estado. stas se pueden combinar para expresar la Energa Interna y los Potenciales Termodinmicos, tiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontneos.

INTRODUCCIONIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezESTRUCTURA DE LA TERMODINAMICA


**Ing. Manuel Godoy MartnezAplicacin de la Termodinmica en Ingeniera


** La Termodinmica se desarroll para proporcionar un mejor conocimiento de los dispositivos conocidos como maquinas trmicas, que absorven calor desde una fuente de alta Temperatura y producen un Trabajo til. No es sorprendente entonces, encontrar la siguiente definicin en muchos de los primeros libros de Termodinmica: La Termodinmica es la ciencia que trata de las relaciones entre Calor y Trabajo. Por supuesto se ha avanzado mucho. La Termodinmica es en la actualidad sumamente general en cuanto a sus aplicaciones. No slo es importante en Ingeniera, tambin los es en Fsica, Qumica y Ciencias Biolgicas. En consecuencia, se han publicado muchas definiciones de Termodinmica. Ser interesante revisar algunas de ellas. Segn Hatsopoulos y Keenan: La Termodinmica es la ciencia de los Estados y los Cambios de Estados de los Sistemas fsicos y de la interaccin entre sistemas que puede acompaar a los cambios de estados. Segn Callen: La Termodinmica es el estudio del efecto macroscpico de miles y miles de coordenadas atmicas que, como resultado del promedio estadstico, no aparecen explicitamente en la descripcin macroscpica del sistema. DEFINICION DE LA TERMODINAMICA*Ing. Manuel Godoy Martnez


**Segn Epstein: La Termodinmica trata de los sistemas cuya descripcin se hace utilizando algn parmetro trmico especfico, por ejemplo, la Temperatura o alguna cantidad equivalente, adems de los parmetros mecnicos y electromecnicos usuales. La Termodinmica es esencialmente la ciencia que estudia las condiciones de equilibrio de los sistemas y los procesos que ocurren en estados ligeramente diferentes al estado de equilibrio.Segn Kestin: La ciencia de la Termodinmica es una rama de la fsica. Describe los procesos naturales en donde los cambios de temperatura desempean un papel importante. Dichos procesos implican la transformacin de energa de una forma en otra. Por tanto, la Termodinmica trata de las leyes que gobiernan esa transformacin de Energa.Segn Van Wylen Sonntag: Una muy buena definicin de lo que es la Termodinmica consiste en que es la Ciencia de la Energa y la Entopa. Se puede observar que cada definicin anterior contiene trminos muy parecidos. En realidad, se deben definir a su vez cada uno de estos trminos si se quiere entender completamente el significado de cada definicin. De hecho, se pueden emplear distintos significados para desarrollar la estructura de de la Termodinmica, dependiendo de la manera en como se definen algunas de lasDEFINICION DE LA TERMODINAMICA*Ing. Manuel Godoy Martnez


**palabras claves contenidas en esas definiciones. Sin embargo, se puede apreciar que estas definiciones son especficas y no definen completamente los aspectos de la Termodinmica como ciencia, por lo que debemos obtener una definicin de carcter general, esta definicin es la del autor:

DEFINICION DE LA TERMODINAMICA*Ing. Manuel Godoy MartnezManrique Valadez Jos Angel:La Termodinmica es la ciencia que trata de la transformacin de la energa y de las propiedades de las sustancias involucradas


**Ing. Manuel Godoy MartnezIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezENERGA SOLAR TERMODINMICA.Se trata de una forma de generar energa trmica, para uso en calefaccin, agua sanitaria y refrigeracin, ms eficiente que la energa solar trmica convencional. El principio de funcionamiento se base en el Ciclo de Carnot, segn el cual, aplicando trabajo, se consigue captar calor de un foco fro y llevarlo a un foco caliente. Estos paneles pueden funcionar de da y de noche tanto en invierno como en verano; adems la orientacin de los paneles no es tan importante como en el caso de la energa solar trmica. Respecto a otras fuentes de generacin de energa (gas natural, gas-oil, electricidad), se consigue ahorrar hasta un 80 % de energa en agua caliente sanitaria, y hasta un 65 % en calefaccin. Aprovechamiento de la Energa Solar**


**Ing. Manuel Godoy MartnezComo muchas disciplinas, la Termodinmica surge de los procedimientos empricos que llevaron a la construccin de elementos que terminaron siendo muy tiles para el desarrollo de la vida del hombre.Creemos que la Termodinmica es un caso muy especial debido a que sus inicios se pierden en la noche de los tiempos mientras que en la actualidad los estudios sobre el perfeccionamiento de las mquinas trmicas siguen siendo de especial importancia, mas aun si tomamos en cuenta la importancia que revisten temas de tanta actualidad como la contaminacin. El origen fu sin lugar a dudas la curiosidad que despertara el movimiento producido por la energa del vapor de agua.

Orgenes de la TermodinmicaIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezLa Termodinmica interviene prcticamente en todos los campos de la Ingeniera. Su fuente primitiva de recursos se ampla en la medida en que se incorporan nuevas reas como las referentes a los motores de combustin interna y ltimamente los cohetes. La construccin de grandes calderas para producir enormes cantidades de trabajo marca tambin la actualidad de la importancia del binomio mquinas trmicas-termodinmica.En resumen: en el comienzo se parti del uso de las propiedades del vapor para succionar agua de las minas, con rendimientos insignificantes, hoy se trata de lograr las mximas potencias con un mnimo de contaminacin y un mximo de economa. El Campo de la TermodinmicaIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezSu desarrollo fue tomando como objetivo principal el perfeccionamiento de las tecnologas aplicadas con el fin de hacer mas fcil la vida del hombre, reemplazando el Trabajo manual por la mquina que facilitaba su realizacin y lograba mayor rapidez, estos avances que gravitaban directamente en la economa, por ello el inicio se encuentra en el bombeo de aguas del interior de las minas y el transporte.

Mas tarde se intensificaron los esfuerzos por lograr el mximo de rendimiento lo que llev a la necesidad de lograr un conocimiento profundo y acabado de las leyes y principios que regian las operaciones realizadas con el vapor.

Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez Definicin de sistema, alrededores o entorno y universo

Un Sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier regin del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de todo lo dems, lo cual se convierte entonces en el Entorno o alrededores del sistema. (Abbott y Vanness)

El Sistema y su Entorno o alrededores forman el Universo.

La envoltura real o imaginaria que encierra un sistema y lo separa de sus inmediaciones (entorno) se llama frontera o lmites del sistema y puede pensarse que tiene propiedades especiales que sirven para: a) aislar el sistema de su entorno b) permitir la interaccin de un modo especfico entre el sistema y su ambiente

Llamamos Sistema, o medio interior, la porcin del espacio limitado por una superficie real o ficticia, donde se sita la materia estudiada. El resto del universo es el medio exterior. La distincin entre sistema y entorno es arbitraria: el sistema es lo que el observador ha escogido para estudiar. (Thellier y Ripoll).

Ing. Manuel Godoy Martnez*Conceptos y Definiciones Fundamentales


**Ing. Manuel Godoy Martnez SISTEMA, ENTORNO Y UNIVERSO


**Ing. Manuel Godoy Martnez SISTEMA, ENTORNO Y UNIVERSOIng. Manuel Godoy Martnez*El Entorno es la zona del Universo que interacta con el Sistema.

SISTEMA + ENTORNO (O MEDIO AMBIENTE) = UNIVERSO



Clases de Sistemas

Si la frontera permite la interaccin entre el sistema y su entorno, tal interaccin se realiza a travs de los canales existentes en la frontera. Los canales pueden ser inespecficos para interacciones fundamentales tales como el calor o la interaccin mecnica o elctrica, o muy especficos para interacciones de transporte.}

Clases de Sistemas: Sistemas cerrados y abiertos Sistema cerrado es el sistema que slo puede intercambiar energa con su entorno, pero no materia.

Sistema abierto es el sistema que puede intercambiar materia y energa con su entorno.

Existe un caso especial de Sistema Cerrado: El Sistema rgido o aislado que es aquel sistema que no puede intercambiar materia ni energa con su entorno.Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezClases de SistemaIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezIng. Manuel Godoy MartnezInteracciones entre el Sistema y sus Alrededores Frontera del SistemaTransf. de MateriaTransf. de CalorTransf. de Trabajo Interacciones posiblesSistema TermodinmicoAlrededores o Entorno*


**Ing. Manuel Godoy MartnezIng. Manuel Godoy MartnezSon caractersticas que se pueden observar directa o indirectamente, en las sustancias o en los sistemas, y no depende de la historia. Propiedades observables directamente que se puedan establecer para un sistema dependen del tipo de observacin que se halla establecido para el anlisis del sistema. Por ejemplo si el enfoque usado es el macroscpico se pueden establecer propiedades como temperatura (T), presin (P), el peso, el volumen especfico (v), y otras, que de ningn modo seran establecidas utilizando el enfoque microscpico. Propiedades observables en forma indirecta son, por ejemplo: el producto de la Presin por la Temperatura, el producto de la Presin por el volumen especfico, etc. Las propiedades se clasifican como Extensivas e Intensivas dependiendo de su comportamiento al variar la extensin o la masa del sistema. Las Propiedades Extensivas, dependen de la masa total del sistema, se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema, es decir para su extensin, como el volumen total que ocupa (V), como la energa que contiene (E), inclusive la misma materia (mol) o su masa (m). Estas propiedades que cambian de valor al cambiar la extensin del sistema son denominadas, son aditivas, y permiten establecer relaciones matemticas simples.

LAS PROPIEDADES TERMODINAMICAS*


**Ing. Manuel Godoy MartnezIng. Manuel Godoy Martnez

Propiedades Intensivas, son las propiedades que no dependen de la cantidad total de masa en el sistema ni cambian con el cambio en su extensin, pero si indican su repetibilidad en cada unidad de extensin del sistema; en la mayora de las ocasiones, indican la intensidad con que se presenta una propiedad extensiva. Entre ellas se tienen la presin(P), la temperatura(T) , el volumen especfico(v). Debido a que estas propiedades intensivas son invariantes con la extensin del sistema, permiten establecer relaciones directas con el estado de las sustancias.Si el valor de una propiedad extensiva se divide entre la masa del sistema, la propiedad resultante se conoce como Propiedad Especfica ejemplo el volumen especifico (resulta de dividir el volumen entre la masa). Las propiedades especficas estn relacionadas por la unidad de masa y por ello su comportamiento es como el de una Propiedad Intensiva. LAS PROPIEDADES TERMODINAMICAS*


**Ing. Manuel Godoy MartnezIng. Manuel Godoy MartnezESTADO, EQUILIBRIO, PROCESO, CICLO TERMODINAMICOSEl Estado Termodinmico, de un Sistema queda determinado por el conjunto de valores que tienen sus Propiedades Termodinmicas en ese instante. Por otra parte un sistema se encuentra en estados idnticos, si los valores de sus propiedades son los mismos en dos estados de tiempo diferentes.Equilibrio Termodinmico, se dice que un Sistema se encuentra en un estado de equilibrio termodinmico si es incapaz de experimentar expontneamente algn cambio de estado, con las condiciones que le imponen los alrededores. Es decir si al ser aislado no experimenta ningn cambio de estado, esto implica que la Temperatura debe ser la misma en todo el sistema. De manera anloga, el equilibrio termodinmico presupone que los esfuerzos (equilibrio mecnico), potenciales elctricos (equilibrio elctrico) y potenciales qumicos (equilibrio qumico) sean iguales en todo el sistema. Una condicin necesaria pero no suficiente para que un sistema este en equilibrio termodinmico, es que ste sea homogneo, o que est constituido por varias partes homogneas que estn en contacto. Proceso Termodinmico, Un proceso ocurre cuando el sistema pasa de un estado Termodinmico a otro. *


**Ing. Manuel Godoy MartnezIng. Manuel Godoy MartnezCiclo Termodinmico, es un proceso o un conjunto de procesos que hacen regresar el sistema al estado original que tenia antes de que se realizara . Por consiguiente en un ciclo termodinmico todas las propiedades adquieren los mismos valores iniciales una vez concluido. En forma analtica, si x es cualquier propiedad termodinmica, entonces : f dx = 0 Trayectoria termodinmica, es la direccin del proceso o conjunto de procesos del ciclo. Es el conjunto de estados que atraviesa un sistema al realizarse un ciclo, esta representado por la flecha que seala la direccin.

ESTADO, EQUILIBRIO, PROCESO, CICLO TERMODINAMICOS*


PROFESOR:ING. MANUEL GODOY MARTINEZIng. Manuel Godoy Martnez


**Ing. Manuel Godoy MartnezDENSIDADES Y PESO ESPECIFICO

1. DENSIDADESa) DENSIDAD ABSOLUTALa densidad absoluta de una sustancia slida, lquida o gaseosa, es la masa por unidad de volumen de la sustancia (Kg/m3, g/cm3, lb/pie3, etc.). La densidad de una sustancia puede utilizarse como factor de conversin a fin de relacionar la masa y el volumen de una cantidad de sustancia. Por ejemplo, la densidad del tetracloruro de carbono es 1,59 g/cm3, la masa de 20,0 cm3 de CCl4 resulta: 20,0cm3 x 1,59 g/cm3 = 31,8 gLa densidad absoluta de un gas, a condiciones ambientales puede obtenerse a partir de la ecuacin de estado de los gases ideales, por la siguiente frmula: = P M R T Donde: R es la Constante Universal de los gases. b) DENSIDAD RELATIVALa densidad relativa de una sustancia es el cociente entre la densidad de la sustancia y la densidad de una sustancia de referencia. D. R. = Sustancia / Referencia



**Ing. Manuel Godoy MartnezIng. Manuel Godoy MartnezLa referencia ms comn utilizada para slidos y lquidos es el agua a 4C y 1 atm. con las siguientes caractersticas:Agua = 1,000 g/cm3 = 1000 Kg/m3 = 62.43 lb/pie3

La densidad relativa de un gas es la relacin entre su densidad y la densidad de un gas de referencia (aire). D. R. = Sustancia Gaseosa / Aire

2. PESO ESPECFICOEl peso especifico de una sustancia es la relacin que existe entre el peso de una sustancia con respecto al volumen que ocupa su masa; es decir: DENSIDADES Y PESO ESPECIFICO *


**Ing. Manuel Godoy Martnez DIMENSIONES y UNIDADES

DimensinUna dimensin es una propiedad que puede medirse, tal como una longitud, el tiempo, la masa, o la temperatura, o calculada al multiplicar o dividir otras dimensiones, tales como Longitud/tiempo = Velocidad , o tambin, Longitud3 = Volumen. UnidadesSon trminos usados para expresar las dimensiones.Las unidades medibles (en contraposicin con unidades contables) son valores especificos de dimensiones que se han definido por convencin, costumbre o ley, tales como los gramos para la masa, los segundos para el tiempo, etc.Las unidades pueden tratarse como valores algebraicos cuando las cantidades se suman, restan, multiplican o dividen. Los valores numricos de dos cantidades pueden sumarse o restarse slo si las unidades coinciden5 pies 2pies = 3 pies como si fuera: 5 x 2 x = 3 x Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez DIMENSIONES y UNIDADES SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES Y DIMENSIONESEn 1960, cientficos y tecnlogos de los diversos pases del mundo, reunidos en la Conferencia de Pesas y Medidas, han revisado el Sistema Mtrico y complementndolo con otras unidades, han creado el nuevo Sistema Internacional de Unidades, abreviado como SI en todos los idiomas. Este sistema posee los siguientes componentes:Unidades bsicas.Unidades mltiplos.Unidades derivadas.a) UNIDADES BSICASSon las unidades para las dimensiones de masa, longitud, Cantidad de Sustancia, tiempo, temperatura, corriente elctrica e intensidad de luz.El sistema CGS es casi idntico al sistema SI; la diferencia principal consiste en que utiliza gramos (g) y centmetros (cm) en lugar de kilogramos y metros como unidades bsicas de masa y longitud. En el cuadro 1 se incluyen las principales unidades del sistema CGS y SI.



**Ing. Manuel Godoy Martnez Cuadro 1. Unidades SI y CGS

Ing. Manuel Godoy MartnezDIMENSIONES y UNIDADES*

Unidades bsicas del S.I.DimensionesUnidadSmboloLongitudMetro (SI)Centmetro (CGS)mcmMasaKilogramo (SI)Gramo (CGS)kggCantidad de SustanciaMol- Gramomol = mol-gTiempoSegundosTemperaturaKelvinK, CCorriente elctricaAmperioAIntensidad de luzCandelacd


**Ing. Manuel Godoy Martnez DIMENSIONES Y UNIDADES b)UNIDADES MULTIPLOS

Son cantidades mayores (mltiplos) y menores fracciones (submltiplos) de las unidades bsicas, tales como minutos, horas (mltiplos) y milisegundos (submltiplos), todas de las cuales se definen en trminos de la unidad bsica: Segundo.

Las unidades mltiplos se definen por conveniencia ms que por necesidad.



**Ing. Manuel Godoy Martnez Cuadro 2. Prefijos de las Unidades de Base y Derivadas del SI

Ing. Manuel Godoy MartnezDIMENSIONES Y UNIDADES*


**Ing. Manuel Godoy Martnez DIMENSIONES Y UNIDADESc) UNIDADES DERIVADASObtenidas de una de las dos formas siguientes: i) Multiplicando o dividiendo unidades bsicas o mltiplos. Se conocen como unidades compuestas. Ejemplo: cm2, pies/min, etc. ii) Como equivalente obtenido de unidades compuestas. Ejemplo: 1 ergio = 1 g.cm2/s2



**Ing. Manuel Godoy Martnez DIMENSIONES Y UNIDADESCuadro 3. Algunos ejemplos de Unidades Derivadas del SI y CGS


Unidades derivadasDimensinUnidadSmboloEquivalente en funcin de unidades bsicasVolumenLitrol0.001 m31000 cm3FuerzaNewton (SI)Dina (CGS)N1 kg.m/s21 g.cm/s2PresinPascalPa1 N/m2Energa, trabajoJoule (SI)Ergio (CGS)Caloria-gramoJergCal1 N.m = 1 kg.m2/s21 dina.cm = 1 g.cm2/s24.184 J = 4.184 kg. m2/s2PotenciaWattW1 J/s


* Nota:En cualquier Sistema Dimensional, las unidades de Longitud, Masa, Tiempo y Fuerza se relacionan con la Segunda Ley de Newton del Movimiento, que establece que la Fuerza Total que acta sobre un cuerpo es `proporcional al producto de la Masa y la Aceleracin en la direccin de la Fuerza, por ello se tiene la siguiente expresin: F oc m. a (1)Introduciendo la constante de proporcionalidad de 1/gc la expresin 1 se convierte en: F = 1/gc m. a (2)En el Sistema SI de unidades, la Fuerza es una Dimensin Derivada o Secundaria y se da en Newton (N). El Newton se define como la Fuerza necesaria para acelerar la masa de 1 Kg a una razn de 1 metro por segundo por segundo (s2). Por ello: 1N = 1 Kg . m/ s2 y gc = 1 (Kg) (m) (N) (s2)


*Ing. Manuel Godoy MartnezEs importante sealar que, como resultado de la definicin de Fuerza, el valor de la constante gc en el SI de Unidades es la Unidad (1).En el Sistema Norteamericano (Ingles) de Unidades (SNAI) de Ingeniera, tanto la Longitud, la Masa, el Tiempo, as como la Fuerza son Dimensiones Bsicas o Primarias. A la Fuerza y a la Masa se les asignan las unidades de libra-fuerza (lbf) y de libra-masa (lbm), respectivamente. El patrn de la Fuerza gravitacional de la Tierra se define como la Fuerza de 1lbf que acelera la Masa de 1lbm a la velocidad de 32.174 pies/s2 . As : 1 lbf = 1(lbm) (32.174 pies/s2) gc y

gc = 32.174 (lbm) (pies) (lbf) (s2)Esto significa que el cuerpo que pese 1 lbf en la superficie de la Tierra tendr la masa aproximada de 1 lbm. Es importante sealar que en el Sistema SNAI la constante gc no solo tiene el valor numrico de 32.174, sino que tambin tiene Unidades.

**Ing. Manuel Godoy MartnezIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezLEY CERO Y TEMPERATURA.LA LEY CERO DE LA TERMODINMICA:El Equilibrio Termodinmico de un sistema se define como la condicin del mismo en el cual las variables empricas usadas para definir un estado del sistema (presin, volumen, campo elctrico, polarizacin, magnetizacin, tensin lineal, tensin superficial, coordenadas en el plano x e y) no son dependientes del tiempo. La Ley Cero de la Termodinmica establece que si un sistema A est en equilibrio Trmico con un sistema B, y este sistema B est en equilibrio trmico con otro sistema C, entonces los sistemas A y C estn en equilibrio trmico.Permite construir instrumentos para poder medir la Temperatura de un Sistema

CONCEPTOS DE CALOR Y TEMPERATURALa definicin de Calor se puede hacer a travs de la teora cintica:Las molculas de un cuerpo poseen un movimiento de agitacin desordenado, cuando se comunica calor a un cuerpo lo que se est haciendo es comunicarle energa a sus molculas en formas desordenadas . La suma de las energas internas de las molculas en forma desordenadas constituyen la denominada energa interna( U ) que poseen los cuerpos.La Temperatura es el nivel de agitacin molecular y est ligada a la energa media que poseen las molculas en sus movimientos desordenados, define el valor medio de la agitacin de todas las partculas.



**Ing. Manuel Godoy Martnez LEY CERO Y LA TEMPERATURA TEMPERATURAEs la medida de la energa trmica de un cuerpo como consecuencia del movimiento de sus molculas. INSTRUMENTOS DE MEDICIONTermmetro. Mide el volumen de una cantidad fija de mercurio, entre 0 y 300C. Se utiliza a nivel laboratorio.Termistor. Se mide mediante la resistencia elctrica de un conductor en funcin de la temperatura para un intervalo entre 200 y 1000C.Termopar. Se mide mediante el voltaje existente entre la unin de 2 metales diferentes, permite lecturas entre 1000 a 2000C.Pirmetro. Mide el espectro de radiacin emitido a altas temperaturas, en el intervalo de 1000 a 3000C.



**Ing. Manuel Godoy Martnez LEY CERO Y TEMPERATURA

2.2 UNIDADES DE MEDICINAbsolutas. El cero de sus escalas indica el cero absoluto, es decir, aquel punto en el cual las molculas de la sustancia no se mueven ni vibran.Sistema Internacional: Grados Kelvin (K).Sistema Ingls: Grados Rankine (R).Relativas. Se llaman as porque los ceros de sus escalas son arbitrarios (referidas a la cualidad de alguna sustancia), Por ejemplo: El punto el punto de ebullicin del agua (100C) y al punto de congelacin del agua (0C), a la presin fija de 1 atmsfera. Se tienen los grados Celsius y Fahrenheit.



**Ing. Manuel Godoy Martnez LEY CERO Y TEMPERATURAEntre las unidades de medicin se tienen las siguientes escalas; Absolutas: Kelvin y Rankine, Relativas: Celsius y Fahrenheit. C K R F 100 373 672 212 Punto de ebullicin del agua 0 273 492 32 Punto de congelacin del agua

- 273 0 0 -460 Cero Absoluto



**Ing. Manuel Godoy Martnez LEY CERO Y TEMPERATURAForma de la ecuacin: Y = ax + bT (F) = aT(C) + bPara:T(F) = 32 y T(C) = 0 , T(F) = 212 y T(C) = 100 EEntonces : a = 1,8 y b = 32Por consiguiente:T(F) = 1,8 T(C) + 32 T(C) = (T(F) - 32) / 1,8

De igual manera:T(K) = T(C) + 273 yT(R) = T(F) + 460




PRESION PRESINSe define como la fuerza por unidad de rea, la unidad de presin en el Sistema Internacional es el N/m2, es decir un Pascal. Es un hecho conocido que la atmsfera ejerce una presin sobre la superficie terrestre. Usualmente esta presin se ve afectada por la altura. La presin atmosfrica estndar a nivel del mar es de 1013,25 mBar (1 atm, 760 mm Hg, 29.92 pulg de Hg, 14.7 lbf/pulg2, 33.9 pies de H2O). Por tanto al ascender en altura, disminuye la presin. Comnmente se mide con un barmetro, esta recibe tambin el nombre de presin baromtrica.



**Ing. Manuel Godoy Martnez TIPOS DE PRESIONTIPOS DE PRESINAbsoluta.- Es la medida de la presin con respecto a la presin nula. En trminos de una columna de lquido se expresa por: P = gh , donde: es la densidad, g la gravedad y h la altura del lquido.Relativa.- Es la medida de la presin con respecto a la presin atmosfrica, donde la presin absoluta es mayor que la presin atmosfrica. El instrumento de medicin se denomina manmetro.Presin relativa = presin absoluta - presin atmosfricaVaco.- Es la diferencia entre la presin atmosfrica menos la presin absoluta. Se mide con un vacumetro. La presin absoluta es menor que la atmosfrica.Presin de vaco = presin atmosfrica - presin absoluta



**Ing. Manuel Godoy Martnez PRESIN ABSOLUTAEs aquella medicin de la presin que toma como referencia el denominado cero absoluto, esto es til para evitar las diversas variaciones que pueden ocurrir en la medicin debido a la altura con respecto al nivel del mar; en otras palabras, esta presin considera la presin atmosfrica ms la presin manomtrica.Presion Absoluta = Presin Atmosfrica + Presin Manomtrica



**Ing. Manuel Godoy Martnez PRESIN ATMSFERICASe denomina as a la presin que ejerce la atmsfera al nivel del mar a todo lo que se encuentre dentro de ella; esto equivale a 1 atmsfera o 760 mmHg o 1013,25 mbares. Tambin es conocida como Presin Baromtrica y su instrumento de medida es el barmetro. BARMETRO MODELO PCE-DB 2 Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez PRESIN MANOMTRICAEste tipo de presin est referido a todas aquellas mediciones por encima de la presin atmosfrica; el instrumento de medida es el manmetro.

COMPROBANDO LA PRESION DE UN SISTEMAMANMETRO DE 0-60 PSI Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez PRESIN DE VACO Son aquellas presiones menores a la atmosfrica, los instrumentos utilizados para trabajar en estos casos son los sensores de vaco llamados VacumetrosPresin de Vaco = Presin Atmosfrica - Presin Absoluta

VACUMETRO Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez UNIDADES DE MEDIDAIng. Manuel Godoy Martnez*



La Energa y la Primera Ley de la TermodinmicaIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezCONTENIDO1.- Energa, Trabajo, Calor. 2.- El Primer Principio de la Termodinmica. Energa Interna (U)3.- Entalpa (H)4.- Capacidad Calorfica5.- Clculo de U y de H en procesos sencillos de sistemas cerrados



**Ing. Manuel Godoy Martnez La Energa2.1 LA ENERGA Es una propiedad primitiva, se postula que es algo que posee toda la materia. Se define tambin como la capacidad de efectuar un Trabajo. Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las mquinas y herramientas realizan las ms variadas tareas. Todas estas actividades tienen en comn que precisan del concurso de la energa. La energa es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza, en los cambios fsicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.La energa est presente tambin en los cambios qumicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposicin de agua mediante la corriente elctrica. La energa tiene tres componentes: Energa Interna (U): del sistema representa los modos de energa a nivel microscpico, o la suma de las energas de todas sus partculas; Energa Potencial (EP):depende de su posicin con respecto a un plano de referencia y Energa Cintica (EC): que posee un sistema debido a sus movimientos internos y externos.*Ing. Manuel Godoy Martnez


**Ing. Manuel Godoy Martnez*Ing. Manuel Godoy MartnezLa Energa


**Ing. Manuel Godoy Martnez Ing. Manuel Godoy Martnez*Se tiene un Sistema y su Entorno donde cada uno tendr una cierta cantidad de energa (que no podemos conocer). A nosotros nos interesan slo los cambios de energa que se produzcan en el sistema (no en el entorno o medio ambiente aun cuando este juega un papel fundamental para ello).Obviamente Es (Energa del Sistema) puede ser mayor, menor o igual que Ema (Energa del Medio Ambiente) dependiendo ello de cada situacin en particular, pero en determinado momento se producir un intercambio de energa, EI el cual se realizar por medio de calor y trabajo o por uno de ellos.Luego de acuerdo al proceso que hemos visto el sistema puede haber ganado o perdido Energa, con lo cual el balance final sera:Es final Es inicial = EI o lo que es lo mismo Es = EI Esta sencilla ecuacin nos indica que la variacin de Energa del Sistema (nuestro objetivo al analizar la primera ley) es igual a la suma algebraica de las energas intercambiadas o en proceso de intercambio, siendo la energa

Primera Ley o Primer Principio de la Termodinmica


**Ing. Manuel Godoy Martnez PRIMER PRINCIPIOLA ENERGA DEL UNIVERSO SE CONSERVAenerga qumica (carbn)energa interna (agua lquida vapor de agua)el vapor se expande Trabajoenerga cintica

Ing. Manuel Godoy Martnez**


**Ing. Manuel Godoy Martnez PRIMER PRINCIPIO LA ENERGA DEL UNIVERSO SE CONSERVAEs imposible realizar un trabajo sin consumir una energaIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez TRABAJO*Ing. Manuel Godoy MartnezLa definicin de Trabajo en su sentido termodinmico es de naturaleza mas extensa que la tradicionalmente empleada en mecnica.Trabajo es una interaccin energtica entre un Sistema y sus Alrededores a travs de aquellas porciones de los Limites del Sistema en que no hay Transferencia de masa, como consecuencia de una diferencia en una propiedad intensiva diferente de la Temperatura entre el Sistema y sus alrededores . Ntese que, segn esta definicin, solamente puede existir trabajo a travs de aquellas porciones de los Limites del Sistema en que no hay Transferencia de masa. Es imposible tratar de determinar el trabajo de un Sistema haciendo referencia solamente a ste; el trabajo es energa en trnsito a travs de los lmites del Sistema y es una interaccin entre ste y sus alrededores. Es decir el Trabajo es de naturaleza Transitoria y no puede almacenarse en el Sistema. Generalmente la diferencia de presin entre un Sistema que no es rgido y sus alrededores origina una fuerza que puede dar origen al trabajo mecnico cuando hay un desplazamiento. Por conveniencia se dice que el Trabajo hecho por el Sistema sobre sus Alrededores es Positivo, mientras el Trabajo hecho por los Alrededores sobre el Sistema es Negativo. La unidad de medida del Trabajo en el S.I. es el Joule (J). Considere a continuacin algunos sistemas con el objeto de identificar el trabajo hecho por o sobre un sistema:


*a) TOBERASLa Tobera, es un dispositivo que sirve para aumentar la velocidad o energa cintica de un fluido mediante su expansin, desde una presin dada hasta otra menor,~como se ilustra en la figura.Comnmente son del tipo Convergente o Convergente-Divergente. En las toberas de tipo Convergente-Divergente el gas se acelera a velocidades supersnicas (esto es, a velocidades mayores que la velocidad del sonido), alcanzndose esta ltima en la garganta o seccin de rea transversal mnima; en cambio, en las toberas Convergentes, la mxima velocidad que puede alcanzar el gas en la descarga es la velocidad del sonido. Las toberas tienen aplicaciones muy diversas: se encuentran en turbinas de vapor, turbinas de gas, inyectores, turbojets, cohetes, etc. Dado que las paredes de una tobera son rgidas y constituyen los lmites en los que no hay transferencia de masa, el trabajo en ellas es idnticamente igual a cero. Diagrama Esquematico de las Toberas

*El Difusor, es un dispositivo que sirve para disminuir la velocidad o energa cintica de un fluido con el correspondiente incremento en la presin. De esto se desprende que los difusores realizan el proceso inverso al que realizan las toberas. Encuentran aplicacin en compresores centrfugos, turbojets, etc. Aqu tambin el trabajo es igual a cero. b) DIFUSOR

*c) TURBINAEn una turbina se hace pasar un fluido a presin y mediante una conversin apropiada de energa, se logra obtener un trabajo con la expansin de ste. El fluido es acelerado a travs de toberas fijas; el momentum resultante se transfiere a los labes del rotor, obtenindose as el movimiento de la flecha motriz. Esta flecha puede estar conectada a un generador elctrico, un compresor, u otra carga en general. En la figura, se presenta el esquema de una turbina. Aun cuando el tema de las turbinas es muy extenso. El trabajo desarrollado por una turbina sobre sus alrededores es positivo. Diagrama Esquematico de una Turbina

*Un Compresor centrfugo puede considerarse como el inverso de una turbina . En este caso, los labes del rotor, impulsados por un dispositivo externo, aumentan la velocidad del fluido. Enseguida este fluido se hace pasar a travs de difusores , disminuyendo su velocidad y aumentando, en consecuencia, su presin. En este caso, el trabajo es negativo, puesto que los alrededores hacen trabajo sobre el sistema. d) COMPRESOR

**Ing. Manuel Godoy Martnez TRABAJO*Ing. Manuel Godoy MartnezTrabajo en un sistema cerrado.Consideremos, por ejemplo, un gas dentro de un cilindro. Las molculas del gas chocan contra las paredes cambiando la direccin de su velocidad, o de su momento lineal. El efecto del gran nmero de colisiones que tienen lugar en la unidad de tiempo, se puede representar por una fuerza F que acta sobre toda la superficie de la pared. Si una de las paredes es un mbolo mvil de rea A y ste se desplaza dx, el intercambio de energa del sistema con el exterior puede expresarse como el trabajo realizado por la fuerza F a lo largo del desplazamiento dx.dW = -Fdx = -PAdx = -PdV Siendo dV el cambio del volumen del gas.El signo menos indica que si el sistema realiza trabajo (incrementa su volumen) su energa interna disminuye, pero si se realiza trabajo sobre el sistema (disminuye su volumen) su energa interna aumenta. El trabajo total realizado cuando el sistema pasa del estado A cuyo volumen es VA al estado B cuyo volumen es VB .


**Ing. Manuel Godoy Martnez1.- TRABAJO. CALOR, ENERGA.TRABAJO (PV)Equilibrio mecnicoPext = PintPext = PintEstado inicialEstado finalIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezTRABAJO (PV) Expansin-(Compresin) Estado Inicial1PV1P2 etapasVIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezTRABAJO (PV) Expansin-(Compresin) Estado Inicial1PV12 Expansin Reversible etapasIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez1.- TRABAJO. CALOR, ENERGA.CALORUn sistema cede E en forma de Q si se transfiere como resultado de una diferencia de T entre el sistema y el entorno.la T sistema vara hasta igualar la TalrededoresUnidades : Julio1 cal = 4.184 JIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezCalor es una interaccin energtica entre un Sistema y sus Alrededores a travs de aquellas porciones de los Limites del Sistema en que no hay Transferencia de masa, como consecuencia de una diferencia en la Temperatura entre el Sistema y sus alrededores.A semejanza del Trabajo, el Calor es energa en trnsito a travs de los lmites del Sistema donde no hay transferencia de masa y por ello, no puede almacenarse. El Calor se transfiere de mayor a menor temperatura; esta transferencia de energa se realiza como consecuencia nica y exclusivamente de una diferencia de temperatura entre el sistema y sus alrededores.Por convencin se dice que el Calor suministrado a un sistema es positivo, mientras que el calor cedido o disipado por un sistema a sus alrededores es negativo. Un proceso es adiabtico si su calor es igual a cero. Es decir, todo proceso adiabtico implica que el sistema est aislado trmicamente de sus alrededores.El calor por lo regular se determina en cualquier sistema a travs de los cambios de energa que origina dentro del sistema o en sus alrededores. La unidad de calor en el SI es el Joule (J). Comnmente en smbolo del calor es Q. *


**Ing. Manuel Godoy Martnez PRIMER PRINCIPIOEstado Inicial1.- TRABAJO. CALOR, ENERGA.QIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez PRIMER PRINCIPIOLA ENERGA DEL UNIVERSO SE CONSERVAEl calor y el trabajo son formas equivalentes de variar la energa de un sistema JouleIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez1.- TRABAJO. CALOR, ENERGA.Calor y el trabajo se distinguen por su efecto sobre las molculas del entornoQWIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez1.- TRABAJO. CALOR, ENERGA.SISTEMATRABAJOCALOR son formas de variar la E del sistema no son funciones de estado no es algo que posea el sistema

BANCOefectivochequesTransferencia electrnicaIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez*Ing. Manuel Godoy MartnezLa Primera ley de la termodinmica,Tambin conocido como principio de la conservacin de la energa, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema, la Energa interna del sistema variar. La diferencia entre la energa interna del sistema y la cantidad de energa es denominada Calor. Fue propuesto por Antoine Lavoisier..La ecuacin general de la conservacin de la energa es la siguiente:Eentra Esale = esistema

En otras palabras: La energa no se crea ni se destruye slo se transforma. (conservacin de la energa).La primera ley no es otra cosa que el principio de conservacin de la energa aplicado a un sistema de muchsimas partculas. A cada estado del sistema le corresponde una energa interna U. Cuando el sistema pasa del estado A al estado B, su energa interna cambia enU=UB-UA PRIMERA LEY TERMODINMICA


**Ing. Manuel Godoy MartnezUn sistema cerrado es uno que no tiene intercambio de masa con el resto del universo termodinmico. Tambin es conocido como masa de control.El sistema cerrado puede tener interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, as como puede realizar trabajo a travs de su frontera.La ecuacin general para un sistema cerrado (despreciando energa cintica y potencial y teniendo en cuenta el criterio de signos termodinmico) es: E = Q W y cuando los cambios en Ecin y Ep son despreciables se tiene la siguiente ecuacion: U = Q WDonde Q es la cantidad total de transferencia de calor hacia o desde el sistema, W es el trabajo total e incluye trabajo elctrico, mecnico y de frontera; y U es la energa interna del sistema.La Primera Ley para Sistemas Cerrados


**Ing. Manuel Godoy MartnezUn sistema abierto es aquel que tiene entrada y/o salida de masa, as como interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, tambin puede realizar trabajo de frontera.La ecuacin general para un sistema abierto en un intervalo de tiempo es:

O igualmente:Donde:in representa todas las entradas de masa al sistema. out representa todas las salidas de masa desde el sistema. es la energa por unidad de masa del flujo y comprende la entalpa, energa potencial y energa cintica La Primera Ley para Sistemas Abiertos

Q W +minin moutout = Esistemainout


**Ing. Manuel Godoy Martnez1.- TRABAJO. CALOR, ENERGA.Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezLa energa es la capacidad para hacer un trabajo1.- TRABAJO. CALOR, ENERGA.ENERGA Esistema= U+ EotrasE debida a la posicin del sistema en un campo de fuerzas (gravitacional, elctrico, magntico) y a su movimiento en conjunto:Energa Interna, Ucaracterstica del sistema (Et, Er, Ev de molculas)depende del estado de agregacin del sistemaEotras

La energa es una funcin de estado La energa es una propiedad extensivaUnidades: Julio (J)Puedo definir una propiedad intensivaIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezNo es posible conocer la energa de un sistema,slo conocemos su cambio en un proceso U=U2-U12.- PRIMER PRINCIPIO. ENERGA INTERNA.ENERGA Cmo podemos aumentar Ude un sistema cerrado?Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez2.- PRIMER PRINCIPIO. ENERGA INTERNA.PVABProceso Cclico AAEs imposible realizar un trabajo sin consumir una energaIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez2.- PRIMER PRINCIPIO. ENERGA INTERNA.PVABProceso Cclico AAEs imposible realizar un trabajo sin consumir una energa U funcin de estadoIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnezv2.- PRIMER PRINCIPIO. ENERGA INTERNA.ENERGA INTERNA VIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezProceso a P = ctev3.- ENTALPA.1 Principio U=Q+WH2H1= HU=U2-U1H U + PVEntalpa(H) Funcin de estado Hf(T,P,V,U) Propiedad extensiva Unidades de energa (J) Nos da una forma de determinar HIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez3.- ENTALPA.H U + PVRelacin entre DH y DUDH = DU + D(PV)DH = DU + PDVDH @ DUprocesosl/lq(PV) = PV+VP+PV = P2V2-P1V1 Una forma de determinar U = QV Una forma de determinar H = QPQ=I.V.tIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez4.- CAPACIDAD CALORFICA.El Q se defini como la energa trasferida como consecuencia de una diferencia de T Capacidad calorfica de una sustancia: cantidad infinitesimal de calor necesaria para elevar su T en una cantidad dT . [JK-1]

Depende de la naturaleza de la propia sustancia

Puesto que Q depende de la trayectoria del cambio de estado, para definir C hay que definir la trayectoria

si no hay cambio de faseni reaccin qumica Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezCapacidad calorfica molar a P cte

Capacidad calorfica molar a V cte4.- CAPACIDAD CALORFICA.Puesto que QV = U y QP = H en un sistema cerrado, en equilibrio o proceso reversible y slo W(P-V) es posible definir :U,Hf(T,P,V)p. Intensivasf=(T,P,V)Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezDifferential Scanning Calorimetry (DSC)(J/g.K)150barH2OCPf(T,P,V)CP > 0CV > 0CP CVIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezCul es la relacin entre CP y CV?4.- CAPACIDAD CALORFICA.Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezCul es la relacin entre CP y CV?4.- CAPACIDAD CALORFICA.Gas IdealCP-CV = nRGas IdealIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez4.- CLCULO DE U y H en procesos sencillos de sistemas cerradosDe forma general En un proceso cclicoIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez4.- CLCULO DE U y H en procesos sencillos de sistemas cerrados Cambio de Fase a T y P constante El QP se emplea en V y en U, que depende del estado de agregacinIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez4.- CLCULO DE U y H en procesos sencillos de sistemas cerrados Proceso Isobrico (Pcte) sin cambio de faseP=cteSi CP cteP=cte Proceso Isocrico (Vcte)V=cteSi CV cteV=cteIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez4.- CLCULO DE U y H en procesos sencillos de sistemas cerrados Cambio de estado de un Gas IdealG ISi CP cteG ISi CV cte Proceso Isotrmico (T=cte) de un Gas IdealG IIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez4.- CLCULO DE U y H en procesos sencillos de sistemas cerrados Proceso Adiabtico (Q=0) de un Gas Ideal0 Proceso Adiabtico (Q=0) Irreversible (P cte) de un G.I.Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez4.- CLCULO DE U y H en procesos sencillos de sistemas cerrados Proceso Adiabtico (Q=0) de un Gas Ideal0 Proceso Adiabtico (Q=0) Reversible de un Gas IdealIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez4.- CLCULO DE U y H en procesos sencillos de sistemas cerrados Proceso Adiabtico (Q=0) Reversible de un Gas IdealPVG IQ = 0T=cteIng. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy Martnez*Ing. Manuel Godoy MartnezEl diagrama PVT es la representacin en el espacio tridimensional


**Ing. Manuel Godoy Martnez*


**Ing. Manuel Godoy MartnezTrabajo y Calor en Procesos Termodinmicos

En termodinmica hay dos casos de variables:

Variables de estado: Presin, Temperatura, Energa Interna.

Variables de transferencia: Trabajo, Calor, Ondas Mecnicas.

El Trabajo: Tenemos un gas en un recipiente, un embolo movl de rea A. El gas ocupa un volumen V y ejerce una presin uniforme P sobre lasparedes del cilindro y del embolo. Tenemos una fuerza interna que acta. Tenemos que encontrar trabajo.*


**Ing. Manuel Godoy MartnezEl trabajo total cuando el volumen cambia de Vi a Vf es: Vf W = Vi PdV El trabajo efectuado en la expansin desde el estado inicial hasta el estado final es el rea bajo la curva en un diagrama PV. Proceso cuasi esttico significa que el proceso es despacio y en todo momento el sistema est en equilibrio.*


**Ing. Manuel Godoy MartnezEl trabajo realizado depende de la trayectoria particular seguida desde el estado inicial al estado final.El volumen de gas se reduce de Vi a Vf a una presin constante igual a Pi y despus se incrementa la presin de Pi a Pf, calentando el gas a volumen constante Vf. El trabajo realizado es el rea bajo la curva en un diagrama PV*


**Ing. Manuel Godoy MartnezSegundo caso: La presin del gas aumenta de Pi a Pf a volumen constante y a continuacin el volumen del gas se reduce de Vi a Vf a presin constante Pf.El trabajo realizado es mayor de en caso 1.*


**Ing. Manuel Godoy MartnezCaso tres: Tanto P como V cambian de manera continua, el trabajo tiene valor intermedio.*


**Ing. Manuel Godoy MartnezLa Energa transferida en forma de Calor as como el Trabajo realizado dependen del proceso seguido entre los estados inicial y final del sistema.*


**Ing. Manuel Godoy MartnezLa Primera Ley de la Termodinmica es una generalizacin de la ley de conservacin de la energa que incluye los posibles cambios en la energa interna.

La energa se puede intercambiar entre un sistema y sus alrededores de dos formas. Una es realizando trabajo por o sobre el sistema, considerando de las variables macroscpicas tales como presin, volumen y temperatura.La otra forma es por transferencia de calor, la que se realiza a escala microscpica.*


**Ing. Manuel Godoy MartnezPodemos decir que el sistema tiene una energa trmica, a esta energa se le llama energa interna U.Si se efecta un trabajo sobre un sistema sin intercambiar calor (adiabtico), el cambio en la energa interna es igual al negativo trabajo realizado: dU = -dW infinitesimal UB-UA = -WA B finito

La energa interna se relaciona con la energa de las molculas de un sistema trmico, y es solo funcin de las variables termodinmicas.*


**Ing. Manuel Godoy MartnezAplicaciones de la primera ley

Expansin libre adiabtica

U= W Como Q= 0 y W= 0, U= 0Un trabajo es adiabtico si no entra o sale energa trmica del sistemas, es decir, si Q= 0. En tal caso:*


**Ing. Manuel Godoy MartnezUn proceso a presin constante se denomina isobrico, el trabajo realizado es: P (VfVi).

Un proceso a volumen constante se llama isomtrico, en tal proceso el trabajo es cero y entonces: U= Q

Un proceso a temperatura constante se llama isotrmico. Si consideramos un gas ideal el trabajo es: Q = W. *


**Ing. Manuel Godoy MartnezUna curva isotermica es una lnea que sobre un diagrama representa los valores sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermico. Las isotermas de un gas ideal en un diagrama P-V, llamado Diagrama de Clapeyron, son hiprbolas equilteras, cuya ecuacin es PV = constante.

Proceso isotrmico


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Term Odin a Mica

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