Termodinamica

Actividad 6

Trabajo Colaborativo No. 1

Diana Paola González Jula

Código: 1121851550

Grupo: 201015_104

Tutor

Ingeniero Químico

Rubén Diario Munera Tangarife

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – Unad

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería

02 de Abril de 2013

CONTENIDO

Página

INTRODUCCIÓN 3

1. OBJETIVOS 4

1.1 Objetivo General 4

1.2 Objetivos Específicos 4

2. SISTEMAS TERMODINAMICOS; ISOTÉRMICO, ISOBÁRICO, ISOCÓRICO Y ADIABÁTICO. 5

3. COMPARACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA CON EL CONSUMO DE GAS PARA HERVIR UN LITRO DE AGUA 11

CONCLUSIONES 12

BIBLIOGRAFÍA 13

INTRODUCCIÓN

La termodinámica basa sus análisis en algunas leyes: La Ley "cero", referente al concepto de temperatura, la Primera Ley de la termodinámica, que nos habla del principio de conservación de la energía, la Segunda Ley de la termodinámica, que nos define a la entropía. A continuación vamos a hablar de La primera unidad del módulo de estudio: “Ley cero y la primera ley de la termodinámica”, está compuesta por tres capítulos de los cuales esperamos aprender y entender su importancia tanto para nuestra carrera como para la vida diaria.

El presente trabajo consta de una serie de ejercicios o problemas con los cuales afianzamos y ponemos en práctica lo estudiado y aprendido en el transcurso del curso.

1. OBJETIVOS

1.1 Objetivo General

Comprender e identificar los conceptos y los procesos termodinámicos propuestos en el contenido de la unidad 1 y sus ejercicios indispensables para efectuar un análisis, para que nosotros como estudiante nos apropiemos de la estructura básica de los informes e interpretemos los mismos de una forma precisa y ajustada a la realidad de nuestro modulo en estudio.

1.2 Objetivos Específicos

Incrementar nuestros conocimientos en el estudio de la Termodinámica.

Poner en práctica lo estudiado y aprendido.

Identificar fórmulas, terminología, simbología y conceptos empleados en Termodinámica.

La elaboración de ejercicios con las principales fórmulas vistas a lo largo de la unidad, por capítulos y lecciones.

SISTEMAS TERMODINAMICOS; ISOTÉRMICO, ISOBÁRICO, ISOCÓRICO Y ADIABÁTICO.

Sistema Isotérmico

Un proceso isotérmico o isotermo se presenta cuando la temperatura del sistema, independientemente de los cambios de volumen o presión que sufra siempre permanece constante. Este proceso se rige por la ley de Boyle-Mariotte: Robert Boyle.

Esta ley descubrió que relaciona la presión y el volumen de los ases a temperatura constante. Por ejemplo la comprensión y expansión de un gas en contacto permanente con un termostato.

El cuerpo humano es un ejemplo de sistema isotérmico, ya que para su correcto funcionamiento, debe mantener una temperatura constante alrededor de 36°, aunque en ciertos momentos experimente cambios en volumen o presión.

Otro ejemplo de un caso en el que deseamos que la temperatura permanezca constante es al momento de prender el aire acondicionado de un automóvil o casa.

Si un proceso isotérmico formado por un gas experimenta una expansión isotérmica, para que la temperatura permanezca constante la cantidad de calor recibido debe ser igual al trabajo que realiza durante la expansión. Pero si presenta una compresión isotérmica, para que la temperatura también permanezca constante el gas tiene que liberar una cantidad de calor igual al trabajo desarrollado en él.

Debido a que la temperatura no cambia, su energía interna (AEi) es igual a cero, por lo que se cumple que: (Ei es constante) (AEi=0) Q=Tr.

Sistema Isobárico

Es proceso isobárico cuando hay una variación del volumen o temperatura y la presión permanece constante, no importando si el gas sufre una compresión o una expansión. Este proceso se rige por la ley de Charles: Jacques A. Charles.

Un ejemplo cotidiano de este proceso se presenta cuando se desprende vapor al hervir agua en un recipiente abierto a la atmósfera. La presión permanece constante, de forma tal que entre mayor sea la temperatura el volumen desprendido aumenta.

Otro ejemplo es la variación que experimenta una pelota conforme los rayos del sol inciden sobre ella.

Al inflar la llanta de una automóvil con aire inicialmente a 10°C y la presión atmosférica normal durante el proceso el aire se comprime a 28%de su volumen inicial y su temperatura aumenta a 40°C ¿Cuál es la presión del aire? Después de manejar el automóvil a altas velocidades la temperatura del aire de las ruedas aumenta a 85°Cy el volumen del interior de la rueda aumenta 2% ¿Cuáles el nuevo volumen de la rueda? Exprese su respuesta en Pa (absoluta) y en lb/in2 (manométrica). (1 atm=14.70lb/in2)

P1V1/RT1=P2V2/RT2

P2=P1* V1T2/V2T1=313.15/(0.28*283.15)=3.95Atm 4.0*10¬¬5 Pa

P2=P1* V1T1/V2T2=358.5/(1.002*0.28*283.15)=358.5/79.44=4.51

Un recipiente contiene 6 litros de agua a una temperatura de 15°C y se calienta a incrementar su temperatura a 100°C con una presión atmosférica de 0.4 hallar la cantidad de moles variación en la temperatura.

P*V=n*R*(T2-T1)

0.4Atm*6L=n*0.082AtmL/(mol°k)*(373°K-288°K)

2.4AtmL=n*0.082AtmL/(mol°K)*85°K

2.4AtmL=n*6.9AtmL/mol

6.9AtmL/(mol/2.4AtmL)=n=2.8molH2O

Un día nublado con una temperatura de 25°C y una presión atmosférica de 2 atm un recipiente que contiene 2 litros de un gas H2 ¿cuál es su peso en gramos?

P*V=n*R*T

2atm*2litros=n* (0.082atm*litro)/( mol*°K)*295°K

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