Termodinamica

TRABAJO DE RECONOCIMIENTO

JOSE ALFREDO GUZMAN GRANDA

7.708.774

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

NEIVA

Septiembre de 2013

INTRODUCCION

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

El presente trabajo contiene los resúmenes de la unidad 1 del módulo de termodinámica de la Unad, Ley cero, trabajo y primera ley de la termodinámica

Que consta de tres capítulos que son: capítulo 1. Ley cero de la termodinámica, capítulo 2. Trabajo y capitulo 3. Primera ley de la termodinámica. Los resúmenes contienen las principales fórmulas por lección. A demás analizaremos y realizaremos 11 ejercicios de aplicación, que nos permitirán adquirir habilidades en la realización de cálculos en el área termodinámica.

OBJETIVOS GENERALES

Identificar los principios de conservación de energía, la leyes de termodinámica y la estimación de propiedades para le evaluación de procesos y sistemas, mediante el análisis de los cambios de estado.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Elaborar un resumen con las principales formulas por lección y capitulo, de la unidad uno de termodinámica de la Unad.

Propiedades de la termodinámica

Aplicar los conceptos de calor y trabajo

Estudiar y aplicar la primera ley de termodinámica

Tener un conocimiento general del material a estudiar en este modulo.

2. RESUMEN DE LOS CONCEPTOS PRINCIPALES

CAPITULO 1: LEY CERO DE LA TERMODINAMICA

Lección 1

Termodinámica: La termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo

Sistema termodinámico: (también denominado sustancia de trabajo) se define como la parte del universo objeto de estudio. Un sistema termodinámico puede ser una célula, una persona, el vapor de una máquina de vapor, la mezcla de gasolina y aire en un motor térmico, la atmósfera terrestre, etc.

Lección 2

Ley cero de la Termodinámica: La ley cero de la termodinámica establece que si un cuerpo A se encuentra a la misma temperatura que un cuerpo B y este tiene la misma temperatura que un tercer cuerpo C, entonces, el cuerpo A tendrá la misma temperatura que el cuerpo C. Por lo cual estaremos seguros de que tanto el cuerpo A, como el B y C, estarán los tres, en equilibrio térmico. Es decir: los cuerpo A, B y C, tendrán igual temperatura.

Lección 3

Calor: es el nombre dado a una transferencia de energía de tipo especial en el que intervienen gran número de partículas. Se denomina calor a la energía intercambiada entre un sistema y el medio que le rodea debido a los choques entre las moléculas del sistema y el exterior al mismo y siempre que no pueda expresarse macroscópicamente como producto de fuerza por desplazamiento.

Cuando una sustancia incrementa su temperatura de TA a TB, el calor absorbido se obtiene multiplicando la masa (o el número de moles n) por el calor específico c y por la diferencia de temperatura TB-TA. Q=nc(TB-TA)

Lección 4

Ecuación de estado: En física y química, una ecuación de estado es una ecuación constitutiva para sistemas hidrostáticos que describe el estado de agregación de la materia como una relación matemática entre la temperatura, la presión, el volumen, la densidad, la energía interna y posiblemente otras funciones de estado asociadas con la materia. En termodinámica una ecuación de estado es la relación que existe entre dos o más propiedades termodinámica. En sistemas de un componente y de una fase, la ecuación de estado incluirá tres propiedades, dos de las cuales pueden ser consideradas como independientes.

Lección 5

Ecuaciones de estado de viral: la ecuación del Virial es importante dado que puede ser obtenida directamente por mecánica estadística. Si se hacen las suposiciones apropiadas sobre la forma matemática de las fuerzas intermoleculares, se pueden desarrollar expresiones teóricas para cada uno de los coeficientes. En este caso B corresponde a interacciones entre pares de moléculas, C a grupos de tres, y así sucesivamente... PV=a +bP+cP2+...Si se establece b=aB’, c=aC’, etc, la ecuación anterior se convierte en PV= a (1+B’P + C’P2 + D’P3 +…).

CAPITULO 2: TRABAJO

Lección 6

Trabajo: se define como la energía que se transfiere entre un sistema y su entorno cuando entre ambos se ejerce una fuerza. Numéricamente, el trabajo infinitesimal “d‾W” que realiza una fuerza “F” al sufrir su punto de aplicación un desplazamiento “dr” viene dado por la expresión: d‾W = F dr.

Lección 7

Diagramas termodinámicos: Los diagramas termodinámicos son una variedad de los gráficos que llamamos "nomogramas". Los nomogramas son gráficos que tienen líneas que muestran soluciones a una serie de ecuaciones. Cada línea del diagrama representa cientos de soluciones para una determinada ecuación. Son una excelente herramienta empleada por los meteorólogos para entender la atmósfera y se emplean esencialmente como una herramienta para predecir el tiempo severo obteniendo parámetros de temperatura y humedad a través de técnicas gráficas.

Lección 8

Calidad: La Calidad Indica la proporción de Vapor que hay en una mezcla Liquido

Vapor y únicamente existe cuando hay liquido-vapor, su símbolo es x, y sus valores oscilan entre 0.

Lección 9

Propiedades termodinámicas: A una característica de un sistema se le llama propiedad. Ej. Presión, temperatura, volumen, masa, etc. Las propiedades de un sistema se diferencian en dos grupos:

1) Propiedades Intensivas Son aquellas que no dependen de la masa del sistema, como son, temperatura, presión y densidad. Es decir, si pudiéramos aislar muchas partes del sistema y pudiéramos medir estas propiedades en dichas partes tendríamos siempre la misma medida. Por ejemplo, si estamos midiendo densidad no importa si tomamos un poco de masa o mucha porque de todas formas va a ser la misma densidad en ambos casos ya que esta no depende de la cantidad de masa a la cual midamos densidad sino de la cantidad que exista de ella en cierta cantidad de volumen, la cual permanece siempre constante.

2) Propiedades extensivas son aquellas que

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