Termodinámica. Resume ejecutivo

Conceptual issues related to reversibility andreversible work produced in closed and open flowsystems

Asignatura: Termodinámica

Profesor(a): Alex Godoy F.

Fecha: Santiago, 07 de mayo del 2018

  Alumnos(as):

Cassis E., Felipe

Mantero U., Tomás

Mella O., Francisca

Nuñez V., Gabriela

Núñez C., Andrés

Resume ejecutivo

A través de este informe se quieren dar a conocer las diferentes definiciones sobre los procesos reversibles en sistemas cerrados y abiertos, dada a la suma importancia que tiene este en la termodinámica y que los estudiantes de hoy en día les cuestan entender debido a las diferentes interpretaciones que se le puede dar a este concepto.

Este articulo esta principalmente destinado a los estudiantes de la carrera de ingeniería y realizado por el Departamento de Químico Ingeniería de la Universidad de Waterloo, Waterloo, Ontario, N2L 3G1, Canadá́.

Introducción

Introducción        4

Antecedentes previos        5

DESAROLLO        6

Conclusiones        8

Bibliografia        9

Introducción

Hoy en día los estudiantes de ingeniería se enfrentan a una gran dificultas, el cual es el aprendizaje de la termodinámica. La termodinámica es utilizada por los ingenieros para el análisis y diseño de una amplia variedad de sistemas de energías, incluyendo energías de plantas, automóviles, refrigeración de sistemas, cohetes y motores a reacción, también juega un papel importante en el análisis y diseño de reactores químicos, compresores, bombas, entre otros.

Es por esto que la termodinámica es indispensable para los nuevos ingenieros y su relación con la crisis energética y el calentamiento global, sin dejar de lado que se ocupa con todos los tipos de energías renovables y no renovables, la exergía, conversión, la eficiencia y la destrucción de disponibilidad.

Es por estas razones que se a llevado a cabo una investigación sobre la eficacia de diferentes enfoques pedagógicos para poder mejorar su enseñanza y su aprendizaje, ya sea el estilo tradicional, aprendizaje con fórmulas, aprendizajes virtuales, entre otras.

General mente los cursos de termodinámica se limitan al equilibrio termodinámico, el cual su clave es la reversibilidad y trabajos reversibles. El objetivo principal es aclarar estos conceptos atraves de diferentes ejemplos.

Antecedentes previos

Los procesos reversibles son extremadamente útiles para definir límites al sistema o del comportamiento de dispositivos, para identificar las áreas en las cuales ocurren las ineficiencias y permite dar criterios en el diseño de dispositivos.

Una característica importante de un proceso reversible es que, dependiendo del proceso, este representa el trabajo máximo que se puede extraer al ir de un estado a otro, o bien el trabajo mínimo que es necesario para crear un cambio de estado.

Los procesos reales se producen en una dirección preferente. Es así como el calor fluye en forma espontánea de un cuerpo más cálido a otro más frío, pero el proceso inverso sólo se puede lograr con alguna influencia externa. Cuando un bloque desliza sobre una superficie, finalmente se detendrá. La energía mecánica del bloque se transforma en energía interna del bloque y de la superficie.
Estos procesos unidireccionales se llaman procesos irreversibles. En general, un proceso es irreversible si el sistema y sus alrededores no pueden regresar  a su estado inicial.

Por el contrario, un proceso es reversible si su dirección puede invertirse en cualquier punto mediante un cambio infinitesimal en las condiciones externas. Una transformación reversible se realiza mediante una sucesión de estados de equilibrio del sistema con su entorno y es posible devolver al sistema y su entorno al estado inicial por el mismo camino. Reversibilidad y equilibrio son, por tanto, equivalentes. Si un proceso real se produce en forma cuasiestática,
es decir lo suficientemente lento como para que cada estado se desvié en forma infinitesimal del equilibrio, se puede considerar reversible. En los procesos reversibles, el sistema nunca se desplaza más que diferencialmente de su equilibrio interno o de su equilibrio con su entorno. Si una transformación no cumple estas condiciones es irreversible.

En la realidad, las transformaciones reversibles no existen, ya que no es posible eliminar por completo efectos disipativos, como la fricción, que produzcan calor o efectos que tiendan a perturbar el equilibrio, como la conducción de calor por diferencias de temperatura. Por lo tanto no debe sorprender que los procesos en la naturaleza sean irreversibles. El concepto de proceso reversible es de especial importancia para establecer el límite teórico de la eficiencia de las máquinas térmicas.

DESAROLLO

Para el curso de termodinámica y su buen aprendizaje es necesario tener claro los supuestos de reversibilidad, esto ya que se necesita para resolver problemas de equilibrio.

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