TERMODINAMICA

INTRODUCCIÓN

Termodinámica es un curso fundamental en nuestra carrera, ya que es aquella ciencia que estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y trabajo entre otros. Mediante este primer trabajo colaborativo se reconocen algunas pautas y conceptos principales de este curso basándonos en el módulo que nos brinda la Universidad para este curso, así mismo reconocer su estructura por medio de la realización de algunos procesos de sistemas termodinámicos, en donde se calcularan el sistema termodinámico y los alrededores del sistema, el tipo de proceso al que se está sometiendo el sistema: isotérmico, isobárico, isocórico o adiabático. Calculando consumos energéticos en donde quede claro el procedimiento utilizado.

Este trabajo es de gran importancia que nos muestra mediante ejemplos de la vida cotidiana los diferentes procesos termodinámicos que utilizamos a diario y que no los detallamos, así mismo nos introduce en este curso brindándonos pautas para su desarrollo.

1. OBJETIVOS

1.1 Objetivo General

Reconocer la temática del curso termodinámica, principalmente la primera unidad: ley cero, trabajo y primera ley de la termodinámica para obtener la capacidad de aplicarlo a la vida cotidiana y a la vez tener la habilidad de explicar las trayectorias de cada ciclo y la aplicación.

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1.2 Objetivos Específicos

* Reconocer las leyes de la termodinámica

* Lograr que se reconozca que es la termodinámica y como se aplica.

* Que aprenda de los conceptos primordiales de la termodinámica

* Que se aplique los conocimientos en los diferentes problemas de la vida cotidiana.

* Lograr que haya investigación y desarrollo en los alumnos de la UNAD

CINCO SISTEMAS TERMODINÁMICOS EN EL HOGAR

Fase 1:

Describir muy bien cinco sistemas termodinámicos reales de su hogar o empresa en donde trabajen.

Para cada sistema termodinámico se debe:

Identificar el sistema termodinámico y los alrededores del sistema.

Identificar si se trata de un sistema abierto, un sistema cerrado o un sistema aislado.

Indicar el tipo de proceso al que se está sometiendo el sistema: isotérmico, isobárico, isocórico o adiabático. Del total, debe haber al menos uno de cada uno.

Calcular consumos energéticos en donde quede claro el procedimiento utilizado, paso por paso.

Con base al tipo de proceso, calcule el trabajo realizado sobre el sistema.

SISTEMA TERMODINAMICO 1

1. Calentador a Gas de Agua: es un ejemplo de Sistema Abierto - isotérmico y lo encontramos en nuestros hogares; a partir de la definición de estos sistemas en los cuales se presenta intercambio tanto de materia como de energía, ya que para que el agua se caliente, es necesario contar con un suministro de gas que es el que moviliza el funcionamiento del calentador mediante el fuego. Es necesaria una bombona de gas que conecte directamente con el calentador y que esté abierta para producir agua caliente; no obstante se puede tener con un registro que controle el paso del gas. La mayoría de estos calentadores son los comúnmente llamados "tipo tanque". Estos poseen un tanque que almacena agua caliente hasta que sea necesario utilizarla pero también existen los calentadores de paso.

Este tipo de calentadores funciona por la ley de la física denominada convención, que indica que el calor sube calentando el agua para nuestro uso. Se utiliza un tubo denominado "tubo de inmersión", el agua fría sube hasta la parte inferior del tanque. El agua fría se queda allí y es calentada por el quemador de gas. Posteriormente a medida que el agua se calienta, sube y es extraída por el tubo de descarga de agua caliente.

El tubo de agua caliente es mucho más corto que el de agua fría, de esta forma, el agua caliente se usa más rápido que la fría. La función es contraria a la del radiador de un motor ya que ingresa agua fría al sistema para sacar agua caliente pero bajo un principio similar. En la siguiente gráfica se encuentra el funcionamiento de estos calentadores:

Un pie cúbico de gas natural contiene 1075 BTU de energía. Unidades Térmicas Inglesa (British Thermal Units).

Se divide la salida BTU entre el factor de conversión aproximada. Un quemador de los adaptados a los calentadores de gas natural valorado en 40.000 BTU por hora dividido por 1.000 BTU por pie cúbico (28316,846 cm3) usa aproximadamente 40 pies cúbicos (1,132 m3) de gas natural en una hora.

Posteriormente se multiplica la eficiencia del quemador por el contenido energético del gas que estás utilizando. El gas natural contiene 1.075 BTU por pie cúbico, el propano contiene 2570 BTU por pie cúbico. Se determina la salida del quemador en BTU por hora a partir de la etiqueta del producto o de la documentación del usuario. La salida estará en BTU (por ejemplo, 40.000 BTU).

Se divide los BTU por hora entre el contenido energético del combustible. El quemador de 40.000 BTU con la salida por hora dividido entre 1.075 es igual a 37,21 pies cúbicos de gas por hora. Este es el consumo a una eficiencia del 100 por ciento. Ahora se ajusta para obtener la eficiencia del quemador dividiendo el consumo a una eficiencia del 100 por ciento entre el índice de eficiencia del quemador. Para un quemador que es de 95 por ciento de eficiencia, se divide entre 0,95. En el ejemplo: 40.000 BTU dividido entre 1075 = 37,21. Ajustar la eficiencia del quemador: 37,21 dividido entre

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