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TERMODINAMICA

¿que es?
1. Conceptualización
  1. Diciplina fisica que estudia el fenomeno del calor
  2. estudia los fenomenos relacionados con las 3 leyes fisicas
    1. precion, volumen y temperatura
  3. sienta las bases de la teoria para el diseño, construccion y funcion de:
    1. maquinas termicas
  4. etimologia
    1. “termo”= calor
      1. fenomeno fisico
        transferencia de energia de un cuerpo a otro
        debido a diferencia de TEMPERATURA
        es la medida de la energía térmica de una sustancia
        Se mide con un termómetro
        escalas termicas
        celcius
        fahrenheit
        kelvin
        la materia posee energia interna = EC+EP
        EC= energia que se transfiere
        la energia de los cuerpos que estan en movimiento
        la energia interna es
        la suma de la energia potencial y cinetica de todas las particulas que lo poseen
    2. dinámica = movimiento
maquinas Termicas
1. ¿que son?
  1. dipositivo cuyo objetivo es convertir calor en trabajo
    1. realiza una serie de transformaciones termodinámicas de forma cíclica
      1. través de la transferencia de calor
        cuerpo a temperatura elevada y hacia un cuerpo a baja temperatura
  2. tipos
    1. existen tres clases
      1. maquinas de vapor
        el vapor, se expande ocupando un volumen 1700 veces mayor que en su estado líquido
        emplean la enorme energía producida por esta expansión para generar un trabajo
      2. motores de reaccion
        se basan en el principio de la acción y reacción
        dos tipos
        los turborreactores
        un generador de gases muy calientes y de una tobera que los expele hacia atrás en forma de chorro (acción)
        impulsa al motor y al móvil en el cuál se encuentra instalado hacia adelante (reacción)
        El motor del cohete
        Los gases calientes producidos en la cámara de combustión son expelidos con gran fuerza hacia atrás (acción)
        de esta manera impulsan a la nave hacia delante (reacción)
      3. motores de combustion interna
        obtiene energía mecánica directamente de la energía química
        obtiene energía mecánica directamente de la energía química
        producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión
        tipos
        El motor cíclico Otto,El motor diésel,motores de combustión pesada y El motor rotatorio o Wankel
2. ejemplos
  1. máquina de vapor
    1. una caldera en la que se produce el vapor de agua
      1. el cual se conduce a través de un tubo hasta el cilindro donde se expande empujando el émbolo
  2. refrigerador
    1. se basa en que al evaporarse un líquido toma el calor de los cuerpos que lo rodean.
3. eficiencia termica
  1. es la relación entre el trabajo mecánico producido y el calor suministrado
    1. E: W/Q
Leyes de los gases
1. ley de abogadro
  1. "las moleculas gramo de de los distintos gases a igual presion y temperatura ocupan el mismo volumen"
2. ley de Boyle-mariotte
  1. "la presion de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional a su volumen cuando la temperatura es constante"
    1. PoVo=PV
3. ley de charles
  1. "establece que el volumen del gas determinado es directamente proporcional a la temperatura asumiendo que la precion es constante"
    1. VoT=VTo
    3. ecuacion de estado para un gas ideal
      1. PV= nRT
4. ley de Gay lussac
  1. "A volumen constante, la presión que ejerce el gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta que soporta"
    1. PoT=PTo
    2. ecuacion general de los gases
      1. PoVo/To=PV/T
5. ley de dalton
  1. las presiones parciales
    1. la precion total de una mezcla de gases es igual a la suma de preciones parciales
      1. Pt= P1+P2+P3
    2. P= 2/3 nŵ
leyes de la termodinamica
1. ley cero
  1. existira un equilibrio termico entre 2 o 3 sistemas cualesquiera si su temperatura es la misma
2. 1 ley
  1. "la variacion en la energia interna de un sistema es igual a la energia transferida a los alrededores por ellos en forma de calor y/o trabajo"
    1. procesos termicos
      1. proceso adiabatico
        es aquel en que el sistema no pierde ni gana calor
        Q= 0 La ecuacion se transforma
        Q= ΔU+W
        -ΔU=W
        -W=ΔU
      2. proceso isobarico
        produce trabajo la temperatura no cambia y volumen. Precion constante.Si hay entrada y salida de trabajo
        Q=ΔU+W. Donde: Q= m.Cp.ΔT
        W= !V-Vo!
      3. proceso isocorico
        temperatura constante, volumen no cambia. No hay trabajo de salida ni de entrada
        W=O, Q=ΔU+O
        Q=ΔU
      4. proceso isotermico
        temperatura constante, no hay temperatura
        ΔU= 0, Q=O+W,
        Q=W
    2. Q=ΔU+W
3. 2 ley
  1. la energia termica fluye de manera natural
    1. sistema de mayor temperatura a menor temperatura y solo puede ocurrir lo contrario de manera artificial
4. 3 ley o ley de la etropia
  1. es una variable de estado para un sistema termodinamico en equilibrio es una medida del grado de desorden del universo
    1. si un sistema experimenta cambios expontaneos, cambiara de tal forma que su entropia aumenta y es irrebercible
sistema termidinamico
1. Parte del universo físico, separado del medio para estudiar sus propiedades termodinámicas.
  1. paredes
    1. adiabatica
      1. no permite la interaccion termica entre el sistema y sus alrededores
        ejemplo unicel
    2. diatermico
      1. permite la interaccion entre el sistema y sus alrededores
        ejemplo: metales
  2. tipos
    1. abierto
      1. pueden intercambiar materia y energia
        motor del auto
    2. cerrado
      1. intercambian energía ( calor y/o trabajo) con los alrededores..
        una olla a presión que no permita el escape de gases
equilibrio termico
1. Es el estado en el que se igualan las temperaturas de dos cuerpos queinicialmente tenían diferentes temperaturas
  1. Al igualarse las temperaturas se suspende el flujo de calor
    1. Q= m. c .Δ t
variables termicas
1. Las variables que tienen relación con el estado interno de un sistema
  1. la masa, el volumen, la presión y la temperatura
    1. es importante estudiar sus propiedades
      1. intensivas
        no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un sistema
        cuyo valor permanece inalterable al subdividir el sistema inicial
        no son aditivas
      2. extensivas
        dependen de la cantidad de sustancias del sistema
        son reciprocras a las intensivas
        son aditivas

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