Termodinamica: conceptos fundamentales

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Teoría de termodinamica

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    TERMODINMICA

    PLANIFICACIN

    IQ

    2

    CONDICIONES DE PROMOCIN DE LOS

    LABORATORIOS

    Obtener un promedio de las calificaciones en los coloquios e informes

    igual o superior a 5. Los coloquios e informes se calificaran del 0 al 10.

    Los informes se debern presentar como mximo 2 semanas despus

    de efectuado el laboratorio.

    Habr una tolerancia de 10 minutos al horario de entrada del

    laboratorio. El alumno que llegue ms de 10 minutos tarde se

    considerar ausente y no podr presentar el informe.

    El informe deber incluir indefectiblemente la hoja de datos del ensayo

    firmada por el profesor.

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    CONDICIONES DE REGULARIZACION DE LA

    ASIGNATURA:

    Tener el 80% de asistencia a las clases tericas-prcticas

    Aprobacin de 2 parciales o de sus recuperatorios con nota 4 o superior

    El alumno que rinde un recuperatorio tendr como calificacin definitiva la

    nota del recuperatorio

    Tener promovidos los laboratorios

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    CONDICIONES DE PROMOCIN DE LOS PROBLEMAS:

    Reunir las condiciones de regularizacin

    Aprobacin de 2 parciales o de sus recuperatorios con nota 7 o superior

    El recuperatorio extraordinario (en caso de existir) solo servir para

    regularizar!!!

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    HORARIO:

    Figueredo

    Pochettino

    8:30-11:30

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    Dia Fecha Mes Feriado/Exam/clase Un. Tema

    lunes 17/03 marzo 1 Conceptos fundamentales

    sbado 22/03 marzo 1 Conceptos fundamentales

    lunes 24/03 marzo Dia de la memoria

    sbado 29/03 marzo 2 Temperatura y gases ideales

    lunes 31/03 marzo 2 Temperatura y gases ideales

    sbado 05/04 abril 3 Primer Principio

    lunes 07/04 abril 3 Primer Principio

    sbado 12/04 abril 3 Primer Principio

    lunes 14/04 abril Examen c/clase 3 Primer Principio

    sbado 19/04 abril Juev viern Sem Santa

    lunes 21/04 abril 3 Primer Principio

    sbado 26/04 abril 4 Transformaciones de los sist. gaseosos

    lunes 28/04 abril 4 Transformaciones de los sist. gaseosos

    sbado 03/05 mayo juev viern dia trabaj

    lunes 05/05 mayo 5 Segundo Principio

    sbado 10/05 mayo 5 Segundo Principio

    lunes 12/05 mayo 5 Segundo Principio

    sbado 17/05 mayo 5 Segundo Principio

    lunes 19/05 mayo 13 Primer Parcial

    sbado 24/05 mayo 6 Exerga

    lunes 26/05 mayo 6 Exerga

    sbado 31/05 mayo 13 Recuperatorio del 1er Parcial

    lunes 02/06 junio 7 Aplicaciones de la funcin entropia

    sbado 07/06 junio 8 Propiedades de las Substancias Puras

    lunes 09/06 junio 8 Propiedades de las Substancias Puras

    sbado 14/06 junio 9 Mezcla de gases y vapores

    lunes 16/06 junio 9 Mezcla de gases y vapores

    sbado 21/06 junio Viernes dia bandera 9 Mezcla de gases y vapores

    lunes 23/06 junio 10 Ciclo de mquinas trmicas a vapor

    sbado 28/06 junio 13 Segundo Parcial

    lunes 30/06 junio 11 Ciclo de mquinas Frigorificas

    sbado 05/07 julio Fin 1er Cuat 12 Ciclos de motores a gas

    lunes 07/07 julio Sem Recu 13 Recuperatorio 2do parcial

    sbado 12/07 julio Sem Recu

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    EVALUACIONES:

    Dia Fecha Mes

    lunes 19/05 mayo Primer Parcial

    sbado 31/05 junio Recuperatorio del 1er Parcial

    sbado 28/06 junio Segundo Parcial

    lunes 07/07 julio Recuperatorio 2do parcial

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    LABORATORIOS

    Clase N Da Fecha 14:00 15:30 Prctica

    1 mircoles 23/04 1 2 3 4 MF

    2 jueves 24/04 5 6 7 8 MF

    3 mircoles 07/05 1 2 3 4 EA

    4 jueves 08/05 5 6 7 8 EA

    5 mircoles 11/06 1 2 3 4 VAP

    6 jueves 12/06 5 6 7 8 VAP

    7 mircoles 18/06 1 2 3 4 AH

    8 jueves 19/06 5 6 7 8 AH

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    CONCEPTOS

    FUNDAMENTALES

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    CONTENIDO

    Introduccin

    Sistemas termodinmicos

    Clasificacin de los sistemas

    Propiedades de los parmetros

    Ecuacin de estado

    Clasificacin de los parmetros

    Parmetros molares

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    DEFINICIN

    Es la ciencia en la que se estudian

    las transferencias de energa

    transformaciones de una forma de energa en otra

    bajo que condiciones son posibles estas

    transformaciones.

    Modificaciones en la propiedades de la materia

    ocasionadas por las transferencias de energa

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    OBJETIVOS

    Su enseanza en ingeniera persigue:

    Familiarizar al estudiante con las leyes generales de

    las transformaciones de la energa.

    Investigar sobre las propiedades de la materia.

    Debe mostrar como se aplican esas leyes.

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    SISTEMAS DE UNIDADES 1

    Sistemas congruentes

    Longitud Masa Tiempo Fuerza Energa Potencia Presin

    SI (MKS) Metro Kilogramo Seg Newton Joule Watt Pascal

    CGS Centmetro Gramo Seg Dina Ergio Baria

    Tcnico Metro UTM Seg Kilogramo Fza

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    SISTEMAS DE UNIDADES 2

    Sistemas incongruentes:

    cg

    m.aF

    kgf

    s

    mkg

    c

    2..81,9

    glbf

    s

    ftlb

    c

    2..17,32

    g

    Longitud Masa Tiempo Fuerza

    FMLT Metro Kilogramo Seg Kilogramo Fza

    Tcnico

    Ingles Foot Libra masa Seg Libra fuerza

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    SISTEMAS TERMODINMICOS

    Sistema: Porcin de materia o parte de espacio que se asla

    real o imaginariamente para su estudio.

    Medio: resto del universo que no pertenece al

    sistema.

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    CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS (1)

    Cerrado: slo existe transporte de energa a travs

    de los limites del sistema.

    Aislado: no existe transporte de energa ni de

    masa a travs de los limites del sistema.

    Abierto: hay transporte de materia y energa.

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    Son los valores de propiedades fsicas que pueden

    determinarse de manera precisa y se utilizan para

    describir las caractersticas (estado) del sistema.

    Equilibrio termodinmico: situacin en la que los

    valores de los parmetros no varan con el

    transcurso del tiempo.

    PARMETROS

    IQ

    18

    En funcin de los parmetros:

    homogneos, cuando sus

    parmetros son iguales en

    todos los puntos del mismo

    o varan con continuidad.

    heterogneos, cuando

    algn parmetro vara con

    discontinuidad.

    CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS (2)

    Fase lquida

    Fase

    gaseosa

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    En funcin de la constancia de los parmetros y los

    flujos de masa y energa.

    Abierto a rgimen permanente

    La masa que entra es igual a la que sale.

    Los flujos de energas son constantes.

    Las variables termodinmicas en cada punto del

    sistema son funcin de la variacin de la

    posicin y no del tiempo.

    Abierto a rgimen no permanente

    CLASIFICACIN (3)

    IQ

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    Abierto a rgimen

    permanente

    CLASIFICACIN (3)

    Abierto a rgimen no

    permanente

    AAx

    cted

    dmm

    Gas comprimido

    (o licuado)

    P>P0

    P

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    CLASIFICACIN (4)

    segn sus componentes o constituyentes:

    Un componente o sustancia pura, se aplica a una sustancia qumica nica en una o mas fases.

    Mezcla homognea de distintos componentes, tal como una mezcla de gases o lquidos.

    Mezcla heterognea, mezcla de distintos gases en contacto con mezcla de distintos lquidos.

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    PROPIEDADES DE LOS PARMETROS

    Sistema de coordenadas: cada seleccin de variables

    independientes, no todas las propiedades son independientes.

    Los Estado del sistema quedan determinados por valores

    constantes de los parmetros independientes.

    Grado de libertad: nmero de parmetros independientes

    del sistema.

    Cambio de estado: evolucin del sistema de un estado a

    otro.

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    n

    n

    2

    2

    1

    1

    dXX

    Y...dX

    X

    YdX

    X

    YdY

    n)1,2,...,k(i,XX

    Y

    XX

    Y

    ik

    2

    ki

    2

    )X,...,X,f(XY n21

    ECUACIN DE ESTADO

    Las funciones de estado son independientes del

    camino del cambio de estado

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    .mM

    z

    E

    0 zM

    2E

    z),f(EM

    EJEMPLO

    pcM EEE

    2

    2mEc zgmEp

    zgm ..2

    2mEM

    gmzM .

    E

    0 wzM

    2E

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    Intensivos: aquellos independientes de la

    cantidad de sustancia del sistema.

    Extensivos: los que son proporcionales a la

    cantidad de sustancia del sistema.

    Especficos: cociente entre un parmetro

    extensivo y la cantidad de sustancia del sistema.

    CLASIFICACIN DE LOS PARMETROS

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    Mol: cantidad de partculas (molculas, tomos,

    iones, etc.) que coincide con la cantidad de tomos

    contenidos exactamente en 12 gramos del istopo

    12 de carbono puro.

    PARMETROS MOLARES

    Masa molecular: masa de un mol de sustancia.

    M

    mn

    n

    Xx

    M

    x

    n.M

    X

    m

    Xx

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    27

    Termodinmica,

    Benitez Francisco

    Editorial Alsina

    BIBLIOGRAFA-1

    Termodinmica Tcnica

    Garcia Carlos

    Editorial Alsina

    Fundamentos de Termodinmica Tcnica

    Moran J. Shapiro H.

    Editorial Revert

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    28

    Termodinmica,

    CENGEL YUNUS A., BOLES MICHAEL A.

    Editorial Mcgraw-Hill

    BIBLIOGRAFA-2

    Termodinmica

    WARK KENNETH, RICHARDS DONALD

    Editorial Mcgraw-Hill

    Tratado Moderno de Termodinmica

    Baher, Hans

    Editorial Montes

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