Primera ley termodinamica

1. PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

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ÍNDICE

3        PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA        1

3.1        Transferencia de Calor:        3

3.1.1        Proceso Adiabático:        3

3.1.2        Transferencia de calor por Conducción:        5

3.1.3        Transferencia de calor por Convección:        6

3.1.4        Transferencia de calor por radiación:        8

3.2        Trabajo:        9

3.2.1        Tipos comunes de energía:        10

3.2.2        Trabajo de fronteras:        11

3.2.3        Trabajo a volumen constante (proceso isocórico):        14

3.2.4        Trabajo a presión constante (proceso isobárico):        14

3.2.5        Trabajo a temperatura constante (proceso isotérmico):        15

3.2.6        Trabajo para un proceso politrópico:        16

3.2.7        Otros tipos de trabajo:        18

3.3        Primera Ley de la Termodinámica:        20

3.3.1        Convención de signos:        20

3.3.2        Sistemas cerrados:        21

3.3.3        Sistemas cerrados en ciclo:        23

3.4        Calores Específicos:        24

3.4.1        Calor específico a volumen constante:        24

3.4.2        Calor específico a volumen constante:        25

3.4.3        Substancia simple:        27

3.5        Energía interna, entalpía y calores específicos de gases ideales:        27

3.5.1        Relación entre CP y Cv para gases ideales:        30

3.5.2        Valores de u, h, Cv y CP:        31

3.5.3        Valores promedios de Cv y CP.        32

3.5.4        Cálculo de u y h.        33

3.6        Energía interna, entalpía y calores específicos de sólidos y líquidos:        35

3.7        Metodología para la solución de problemas:        37

1. Transferencia de Calor:

Debe recordarse que el CALOR es energía en transición, a través de la frontera del sistema, como consecuencia exclusiva a la diferencia de temperaturas entre el sistema y sus alrededores.

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1. Proceso Adiabático:

Se dice que un proceso es adiabático, cuando el sistema está perfectamente aislado de forma que la transferencia de calor es inexistente.

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El calor neto transferido a un sistema está definido como:

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donde Qentrada y Qsalida son las magnitudes de la cantidad de calor transferidas y Qneto es la cantidad neta de calor transferida hacia o desde el sistema.

Puesto que la tranferencia de calor depende del tipo de proceso como se desarrolla, entonces la transferencia de calor diferencial, Q, se conoce como diferencial inexacta.

A menudo, también se utiliza el concepto de transferencia de calor por unidad de masa en el sistema, y se expresa como:

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Existen tres mecanismos fundamentales de transferencia de calor a través de las fronteras de un sistema.

Estos mecanismos son:

• Conducción
• Convección
• Radiación

1. Transferencia de calor por Conducción:

La conducción de calor corresponde al intercambio gradual y progresivo de energía entre las moléculas de una substancia.

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