Compresión Adiabatica

Compresión adiabática

Cuando se lleva a cabo una transformación adiabática, la cantidad de calor que se intercambia entre el sistema y el medio es nulo. Esta transformación aparece debido al aumento o disminución de energía de cada una de las partículas, lo cual afecta también la temperatura, que sufre un sistema

Esta transformación aparece debido al aumento o disminución de energía de cada partícula, y por tanto de temperatura, que sufre un sistema al expandirse o al comprimirse, respectivamente, variando así todas sus variables termodinámicas P-V-T.

El hecho de que un sistema no intercambie calor con el medio es debido a que el trabajo hecho por el medio sobre el gas o, el trabajo hecho por el gas sobre el medio coincide con el cambio de energía interna, como lo expresa la 1er. Ley de la Termodinámica.

Este proceso termodinámico, donde el cambio sea un cambio adiabático, se puede expresar matemáticamente con la ecuación 0.1, suponiendo que el sistema en estudio sea un gas ideal.

Ecuación 0.1 donde (gamma) es el índice adiabático, el cual depende si el gas es monoatómico, diatómico o poliatómico.

Objetivo:

El alumno deberá comprobar las leyes que rigen los procesos adiabáticos.

Marco teórico:

Un proceso adiabático es aquel en donde el sistema no pierde ni gana calor. La primera ley de Termodinámica nos menciona un equilibrio térmico donde Q=0 muestra que todos los cambios en la energía interna están en función del trabajo realizado. Esto pone una limitación al proceso del motor térmico que le lleva a la condición adiabática mostrada abajo. Esta condición se puede usar para derivar expresiones del trabajo realizado durante un proceso adiabático.

La relación entre los calores específicos γ = CP/CV, es un factor en la determinación de la velocidad del sonido en un gas y otros procesos adiabáticos, así como esta aplicación a los motores térmicos. Esta proporción γ = 1,66 para un gas monoatómico ideal y γ = 1,4 para el aire, el cual es predominantemente un gas diatómico.

• ¿Qué es el índice adiabático?

El indicie adiabaito es definido como

• Investigue. La relación que existe entre índice adiabático y el tipo de gas.

Para un gas ideal

Para un gas de fotones ɣ=4/3.

• Mencione y explique la segunda ley de la termodinámica.

La segunda ley de la termodinámica establece cuales procesos de la naturaleza pueden ocurrir o no. De todos los procesos permitidos por la primera ley, solo ciertos tipos de conversión de energía pueden ocurrir. Los siguientes son algunos procesos compatibles con la primera ley de la termodinámica, pero que se cumplen en un orden gobernado por la segunda ley. 1) Cuando dos objetos que están a diferente temperatura se ponen en contacto térmico entre sí, el calor fluye del objeto más cálido al más frío, pero nunca del más frío al más cálido. 2) La sal se disuelve espontáneamente en el agua, pero la extracción de la sal del agua requiere alguna influencia externa. 3) Cuando se deja caer una pelota de goma al piso, rebota hasta detenerse, pero el proceso inverso nunca ocurre. Todos estos son ejemplos de procesos irreversibles, es decir procesos que ocurren naturalmente en una sola dirección. Ninguno de estos procesos ocurre en el orden temporal opuesto. Si lo hicieran, violarían la segunda ley de la termodinámica. La naturaleza unidireccional de los procesos termodinámicos establece una dirección del tiempo.

La segunda ley de la termodinámica, que se puede enunciar de diferentes formas equivalentes, tiene muchas aplicaciones prácticas. Desde el punto de vista de la ingeniería, tal vez la más importante es en relación con la eficiencia limitada de las máquinas térmicas. Expresada en forma simple, la segunda ley afirma que no es posible construir una máquina capaz de convertir por completo, de manera continua, la energía térmica en otras formas de energía.

• Mencione y explique el ciclo de

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