Reconocimiento Termodinámica

2. RESUMEN DE LOS CONCEPTOS PRINCIPALES

Unidad 1

LEY CERO, TRABAJO Y PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

1. Capítulo 1 LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

La termodinámica es la ciencia que se ocupa del estudio de la energía y sus transformaciones, particularmente la transformación del calor en trabajo.

SISTEMAS

Un sistema termodinámico es cualquier región o porción de materia que se quiera estudiar o analizar desde el punto de vista energético.

SISTEMAS ABIERTOS son aquellos donde hay intercambio tanto de materia como de energía.

SISTEMAS CERRADOS son aquellos para los cuales sólo se presenta intercambio de energía pero no de materia.

SISTEMAS AISLADOS son aquellos para los cuales no se presenta intercambio ni de materia ni de energía.

El estado del sistema está determinado por el valor de sus propiedades en un determinado instante

Proceso termodinámico es el conjunto de cambios de estado que conducen desde unas condiciones iniciales, hasta unas condiciones finales.

LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

La ley cero de la termodinámica establece que si dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico con un tercero, los dos se encontrarán en equilibrio térmico entre sí.

CALOR

El calor es una forma particular de energía en transición que se identifica sólo cuando cruza las paredes del sistema que se encuentra a temperatura diferente de otro sistema o de los alrededores.

Formas de transmisión del calor:

La conducción donde las moléculas más energéticas transfieren su energía a las adyacente, menos energéticas, debido a las interacciones entre ellas.

La convección se presenta entre una superficie sólida y un líquido o gas debido al movimiento de las partículas provocado por agentes.

La radiación mediante ondas electromagnéticas generadas por la temperatura.

ECUACIÓN DE ESTADO

El estado de una sustancia pura se describe en función de propiedades intensivas como P v y T, las cuales se relacionan mediante ecuaciones conocidas generalmente como ecuaciones de estado.

CAPITULO 2: TRABAJO

TRABAJO el trabajo es una forma particular de energía que corresponde a una magnitud escalar definida como el producto punto de dos magnitudes vectoriales: la fuerza y el desplazamiento realizado en la misma dirección de la fuerza.

Trabajo de eje

El trabajo de eje es proporcional al número de giros que realiza el eje.

Trabajo de resorte

Todo resorte se caracteriza por que al aplicarle una fuerza su longitud cambia y cuadro cesa la fuerza el resorte adquiere la longitud inicial

Trabajo gravitacional

Es el trabajo ejecutado en contra o realizado por la fuerza gravitacional cuando se eleva o se deja caer un cuerpo que también se conoce como energía potencial

Trabajo de aceleración

Es el trabajo necesario para aumentar o disminuir la velocidad de un sistema. Ud. ha estudiado en física que si hay un cambio en la velocidad de un cuerpo debe existir una aceleración y que la fuerza es igual al producto de la masa por la aceleración.

DIAGRAMAS TERMODINÁMICOS

Son representaciones en coordenadas cartesianas de las propiedades de un sistema durante el transcurso de un proceso. Se utilizan para visualizar, predecir o analizar los cambios producidos en la medida en que ocurren diferentes procesos termodinámicos.

Un proceso reversible es aquel que una vez efectuado puede invertirse, sin ocasionar cambios ni en el sistema ni en los alrededores.

Proceso irreversible es aquel que una vez efectuado no puede invertirse sin que se generen cambios en el sistema o sus alrededores.

Un proceso donde no exista transferencia de calor entre el sistema y los alrededores se denomina adiabático.

Un proceso que se realice bajo estas condiciones y manteniendo la temperatura constante se denomina un proceso isotérmico,

Si la presión se mantiene constante se denomina isobárico,

si el volumen permanece fijo se denomina isocórico o isométrico.

DIAGRAMA Pv

Definido por la relación entre el volumen y la masa de una sustancia pura en cada fase

DIAGRAMAS Tv

Son diagramas que se construyen determinando para cada temperatura los valores de las correspondientes presiones de saturación, así como también, lo volúmenes específicos del liquido saturado y del vapor saturado.

DIAGRAMAS P-v-T

Son representaciones tridimensionales de los valores del volumen específico a diferentes temperaturas y presiones de una sustancia pura en fases sólida, líquida y gaseosa o estados de equilibrio entre ellas.

PROPIEDADES TERMODINÁMICAS

Estas propiedades se clasifican en intensivas si no dependen de la masa del sistema y extensivas si dependen de la masa o “extensión” del sistema.

CAPACIDAD CALORÍFICA

Capacidad Calorífica a Presión Constante

El conjunto de propiedades (pV + U) corresponde a una nueva propiedad conocida como entalpía que se representa por la letra H, de tal manera que por definición:

Calor Específico a Presión Constante

El calor específico a presión constante es la cantidad de calor que es necesario transferir a un sistema de masa unitaria para elevar su temperatura en un grado.

Capacidad Calorífica Molar a Presión

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