Conceptos basicos de Termodinamica
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Conceptos basicos de Termodinamica

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Fundamentos de las leyes termodinamicas

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    Conceptos basicos de Termodinamica Conceptos basicos de Termodinamica Presentation Transcript

    • CONCEPTOS BASICOSDE TERMODINÁMICA
    • Termodinámica La termodinámica significa“potencia” es el ramo de lafisica que estudia las causas ylos efectos de los cambios, dela temperatura, presión yvolumen y de otrasdimensiones termodinamicasfundamentales en casomenos generales en sistemafísicos y en escalasmacroscópicas.
    • Princípios da termodinámicaEl principio básico sobre el cual la termodinámica seasenta es: dado un sistema separado envuelto por unafrontera completamente restrictiva en relación a cambiode energia o matéria habra un estado enparticular, caracterizado por la constancia de todas lasgrandezas termodinâmicas mensuráveis(temperatura, presión parciales, volumen delas fases, etc.), que, una vez dado tiempo suficiente paralas transformaciones necesarias ocurren, siempre seráatingido.
    •  Máquina térmica típicadonde puede observarsela entrada desde unafuente de calor (caldera)a la izquierda y la salida aun disipador de calor(condensador) a laderecha. El trabajo seextrae en este casomediante una serie depistones.
    • Primera ley de la termodinámicaTambién conocidacomo principio de conservación dela energía para la termodinámica,establece que si se realiza trabajosobre un sistema o bien ésteintercambia calor con otro,la energía interna del sistemacambiará. Esta ley permite definirel calor como la energía necesariaque debe intercambiar el sistemapara compensar las diferenciasentre trabajo y energía interna. La ecuación general de laconservación de la energía esla siguiente:Eentra – Esale =Que aplicada a la termodinámicateniendo en cuenta el criteriode signostermodinámico, queda de laforma:U = Q - W
    • Segunda ley de la termodinámicaEsta ley marca la dirección en laque deben llevarse a cabolos procesos termodinámicos y, porlo tanto, la imposibilidad de queocurran en el sentido contrario.Esta ley apoya todo su contenidoaceptando la existencia de unamagnitud física llamada entropía.Debido a esta ley también se tieneque el flujo espontáneo de calorsiempre es unidireccional, desde loscuerpos de mayor temperaturahacia los de menortemperatura, hasta lograr unequilibrio térmico
    • Tercera ley de la termodinámicaLa tercera de las leyes de la termodinámica, propuestapor Walther Nernst, afirma que es imposible alcanzaruna temperatura igual al cero absoluto mediante unnúmero finito de procesos físicos. Puede formularsetambién como que a medida que un sistema dado seaproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valorconstante específico.
    • Propriedades de la Termodinámica son dos: propiedades intensivas: sonaquellas que no dependen dela cantidad de sustancia o deltamaño de un sistema, por loque su valor permaneceinalterado al subdividir elsistema inicial en variossubsistemas, por este motivono son propiedades aditivas.
    •  Propiedades extensivas: son las quedependen de la cantidad desustancia del sistema, y sonrecíprocamente equivalentes a lasintensivas. Una propiedadextensiva depende por tanto del«tamaño» del sistema. Unapropiedad extensiva tiene lapropiedad de ser aditiva en elsentido de que si se divide elsistema en dos o más partes, elvalor de la magnitud extensiva parael sistema completo es la suma delos valores de dicha magnitud paracada una de las partes.
    • Variables termodinámicas: Las variables que tienen relacióncon el estado interno de un sistema, se llaman variablestermodinámicas o coordenadas termodinámicas, y entre ellas las másimportantes en el estudio de la termodinámica son: la masa el volumen la densidad la presión la temperatura
    • Procesos termodinámicos: Se dice que un sistema pasa por unproceso termodinámico, o transformación termodinámica, cuando al menosunas de las coordenadas termodinámicas no cambia. Los procesos másimportantes son: Procesos isotérmicos: son procesosen los que la temperatura no cambia. Procesos isobáricos: son procesosen los cuales la presión no varía. Procesos isócoros: son procesos enlos que el volumen permanececonstante. Procesos adiabáticos: son procesosen los que no hay transferencia decalor alguna. Procesos diatérmicos: son procesosque dejan pasar el calor fácilmente. Procesos isoentrópicos: procesosadiabáticos y reversibles. Procesos enlos que la entropía no varía.
    •  Equilibrio térmicoEl equilibrio térmico se presenta cuando dos cuerpos contemperaturas diferentes se ponen en contacto, y el que tienemayor temperatura cede energía térmica en forma de calor al quetiene más baja, hasta que ambos alcanzan la misma temperatura.Algunas definiciones útiles en termodinámica son las siguientes. Foco térmicoUn foco térmico es un sistema que puede entregar y/orecibir calor, pero sin cambiar su temperatura. Contacto térmicoSe dice que dos sistema están en contacto térmico cuando puedehaber transferencia de calor de un sistema a otro.
    • Rendimiento termodinámico Un concepto importante en la ingeniería térmica es elde rendimiento. El rendimiento de una máquina térmica sedefine como:N = I Esalida II Eentrada I donde, dependiendo del tipo de máquina térmica, estas energíasserán el calor o el trabajo que se transfieran en determinadossubsistemas de la máquina.