LEYES DE LA TERMODINÁMICA . ANALISIS DE SISTEMAS

INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA[pic 1]

Termodinámica se puede definir como la ciencia de la energía, el término proviene de las palabras griegas “therme” y “dynamis” que significa fuerza del calor.

LEYES DE LA TERMODINÁMICA

• Dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico si tienen temperaturas iguales, incluso si estos no están en contacto.
• Ley de conservación de la energía
• No puede existir ninguna máquina térmica que tenga un 100% de eficiencia
• La entropía de cualquier sustancia es 0 a una temperatura absoluta de 0°K

La primera ley de la termodinámica es simplemente una expresión del principio de conservación de la energía. La segunda ley nos deja ver que la energía tiene calidad, así como cantidad, y los procesos reales ocurren hacia donde la calidad de la energía disminuye. La tercera ley indirectamente hace referencia al movimiento molecular dentro de un cuerpo, ya que disminuye conforme lo hace la temperatura.

APLICACIONES DE LA TERMODINÁMICA

La termodinámica es aplicable desde varios puntos de vista, por ejemplo, de forma natural podemos hablar de ella en el proceso de bombeo de sangre del corazón a los órganos vitales, o de la transformación en energía de la ingesta de un alimento.

En un nivel poco más grande podemos hablar de varios utensilios domésticos cocina eléctrica o de gas, sistemas de calefacción y aire acondicionado, refrigerador, olla de presión, el calentador de agua. Todos ellos han sido diseñados siguiendo los principios de la termodinámica.

Finalmente, en una escala mucho mayor, esta ciencia es primordial para el diseño y análisis de motores térmicos para automoción, cohetes autopropulsados, motores de flujo continuo de aviones, plantas de generación de energía eléctrica convencionales o nucleares, centrales de generación eléctrica en base a energías renovables, y todo tipo de medios de transporte, terrestres, acuáticos y aeroespaciales.

ANALISIS DE SISTEMAS[pic 2]

Sistema.- cantidad de materia o región del espacio elegida para el análisis.

Alrededores.- corresponde a la masa o región que está por fuera del sistema

Frontera.- la superficie real o imaginaria que separa al sistema de sus alrededores. Esta puede ser fija o móvil.

Los sistemas también se pueden considerar como abiertos o cerrados.

Sistema cerrado o masa de control.- consta de una cantidad fija inalterable de masa. Puede tener un volumen que varía con el tiempo y puede intercambiar únicamente trabajo o calor con su entorno. Por ejemplo un sistema cilindro – émbolo.

Sistema aislado.- Si no existe intercambio de masa o energía.[pic 3]

Sistema abierto o volumen de control, es una región del espacio encerrada por un dispositivo con fronteras reales o imaginarias. Tiene que ver con dispositivos de flujo másico, como un compresor, un calentador de agua una turbina o tobera.

PROPIEDADES DE UN SISTEMA

Propiedades intensivas son aquellas independientes de la masa de un sistema, como temperatura, presión y densidad.

Propiedades extensivas son aquellas cuyos valores dependen del tamaño o extensión del sistema, por ejemplo la masa, volumen y cantidad de movimiento.

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