CURSO: TERMODINAMICA 06/05/2014
Mg. Ing. PEDRO MODESTO LOJA HERRERA 1
TERMODINAMICA
v.6,2
Mg. Ing. Pedro Modesto Loja Herrera
Email: [email protected]
Canal youtube: https://www.youtube.com/user/pedroloja1
Web site: http://ploja.tripod.com
EXPERIENCIA PROFESIONAL (19 AÑOS)
Gerente de Producción Komfort
Jefe de Planta Primaria British American Tobacco (BAT)
Director de Proyectos Engelhard Corpotarion
Jefe de Mantenimiento Hotel Bolivar
Ingeniero de Proyectos Quimpac
EXPERIENCIA DOCENTE (6 AÑOS)
UPN – UNI – URP - UNMSM
INTRODUCCION
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Arnold Sommerfield, dijo en un tono un poco en broma y un poco en
serio:
La Termodinámica es una materia extraña.
La primera vez que se estudia, no se entiende nada.
La segunda vez uno cree que la entiende, excepto por uno o dos
pequeños detalles.
La tercera vez uno sabe que no la entiende, pero para ese momento
está tan acostumbrado que ya ha dejado de molestarle.
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PREGUNTAS A CONTESTAR
¿Qué es termodinámica?
¿Cómo esperan qué el curso de termodinámica les ayude en el ejercicio de su profesión?
http://www.youtube.com/watch?v=kkqkh2-Zvws
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¿QUE ES LA TERMODINÁMICA?
La termodinámica se ocupa de la energía y sus transformaciones desde un punto de vista
macroscópico. Sus leyes son restricciones generales que la naturaleza impone a todas esas
transformaciones.
La termodinámica es una teoría de gran generalidad, centrada principalmente en las
propiedades térmicas de la materia, de manera que en este estudio de la termodinámica se
idealizarán los sistemas para que sus propiedades mecánicas y eléctricas sean lo más
sencillas posible. Cuando el contenido esencial de la termodinámica haya sido desarrollado,
será una cuestión simple extender el análisis a sistemas con estructuras mecánicas y
eléctricas relativamente complejas.
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CONTENIDO
Materia
Mol
Masa y peso
Densidad
Temperatura y ley cero
Presión
Ejercicios - PVT
Energía
Sistemas termodinámicos
Procesos y ciclos
Condiciones Normales y
condiciones estandar
Balance de materia y energía
Primera Ley
Ejercicios – Energía
Motores
Eficiencia
Ejercicios - Costo de la energía
Estados de la materia
Gases ideales
Gases reales
Ejercicios - Gases
Cambios de estado
Ejercicios – Tablas de vapor
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CONTENIDO
Procesos y exponente k
Primer principio
Masa de control
Ejercicios masa de control
Volumen de control
Ejercicios volumen de control
2do y 3er principio de termodinámica
Maquinas térmicas
Ciclo de carnot
Entropía
Ejercicios - Máquinas térmicas
Ejercicios – Entropía y motores térmicos
Ciclos de potencia (Carnot)
Ciclo Rankine
Ciclos de potencia de gas (Carnot)
Ciclo Brayton
Ciclo Otto
Ciclo Diesel
Ciclos de refrigeración (Carnot)
Ciclo real de refrigeración
Selección de un chiller
Presión de vapor
Combustión
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APLICACIONES ANDROID
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APLICACIONES ANDROID
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MOTORES
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BOMBAS CENTRIFUGAS
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VENTILADORES
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COMPRESOR
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CALDERO
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CHILLER
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Web site recomendado – Tabla Periódica:
http://www.salonhogar.com/ciencias/quimica/tabla_periodica/tblper.htm
MATERIA
CONTENIDO
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DEFINICIÓN DE MATERIA
Materia, en ciencia, término general que se aplica a todo aquello que ocupa un espacio y
posee los atributos de gravedad e inercia.
La cantidad de materia de un cuerpo viene medido por su masa que vamos a diferenciar del
peso
Peso, medida de la fuerza gravitatoria ejercida sobre un objeto. En las proximidades de la
Tierra, y mientras no haya una causa que lo impida, todos los objetos caen animados de
una aceleración, g, por lo que están sometidos a una fuerza constante, que es el peso.
Los objetos diferentes son atraídos por fuerzas gravitatorias de magnitud distinta. La fuerza
gravitatoria que actúa sobre un objeto de masa m se puede expresar matemáticamente por
la expresión
Peso = masa· gravedad
La aceleración de la gravedad, g, es la misma para todas las masas situadas en un mismo
punto, pero varía ligeramente de un lugar a otro de la superficie terrestre.
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http://www.learner.org/vod/vod_window.html?pid=803
http://www.educaplus.org/gases/index.html
MOL
Cantidad de gas
CONTENIDO
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MASA MOLECULAR
Al igual que sucedía con la masa de los átomos, el kilogramo no resulta adecuado como
unidad de masa para las moléculas. Por eso se sigue tomando como unidad de masa la
doceava parte de la masa de un átomo de C-12
Masa molecular relativa, M, también llamada peso molecular de una sustancia, es el
número de veces que la masa de una de sus moléculas contiene a la doceava parte de la
masa de un átomo de C-12.
Como las moléculas son consecuencia de la unión de átomos, es lógico que la masa
molecular de una sustancia sea igual a la suma de las masas atómicas de los átomos que la
componen.
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sustancia la conforman que elementos diversos los son
:donde
atomos de Nº (A) atomico peso molecular peso
i
Mni
i 1
)(
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CONCEPTO DE MOL, NÚMERO DE AVOGADRO Y
VOLUMEN MOLAR DE UN GAS
Mol; Es una unidad de cantidad de sustancia. Se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012kg de carbono 12. Tendremos que especificar a que entidades elementales se refiere (átomos, moléculas, iones, electrones….)
Nº de Avogadro; Representa el número de átomos existentes en 0,012kg de C-12 y por consiguiente, el número de entidades elementales presentes en un mol de cualquier sustancia. Se representa por: Nº de Avogadro = 6,02214 x1023.
Volumen molar de un gas; Volumen ocupado por un mol de gas, a partir de la hipótesis de Avogadro se deduce que en iguales condiciones de presión y temperatura un mol de cualquier gas ocupará siempre el mismo volumen (VM). En el caso de que la presión sea de 1 atmosfera y la temperatura de 0ºC (273 K) llamadas condiciones normales (c.n.) el volumen del gas se conoce como volumen molar normal y se ha comprobado experimentalmente que es igual a 22,4 litros.
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231002214,6º Avogadro de ANN
CALCULO DEL Nº DE MOLES EN UNA SUSTANCIA
Para determinar el número de moles de una sustancia debemos conocer el peso molecular
de la misma, y entonces lo que hacemos es dividir el peso de la sustancia entre el peso
molecular de la misma.
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molecular peso
sustancia la de pesomoles de Nº
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FORMAS DE EXPRESAR LAS CONCENTRACIONES
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100%
100%
100%
totales moles
componente del moles)nn( MOLAR %
total volumen
componente del volumen)VV( VOLUMENEN %
total peso
componente del peso)PP( PESO EN %
La medida de fracción es muy utilizada y la usaremos no solo para fracciones molares, sino
también para fracción en peso, fracción en volumen e inclusive para fracción en presión
como veremos mas adelante.
totales moles
componente del moles)nn( Fracción
total volumen
componente del volumen)vv( Fracción
total peso
componente del peso)pp( Fracción
i
i
i
x
x
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