TERMODINAMICA

anime.040489
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TERMODINAMICA
1 ¿que es?
1.1 Conceptualización
1.1.1 Diciplina fisica que estudia el fenomeno del calor
1.1.2 estudia los fenomenos relacionados con las 3 leyes fisicas
1.1.2.1 precion, volumen y temperatura
1.1.3 sienta las bases de la teoria para el diseño, construccion y funcion de:
1.1.3.1 maquinas termicas
1.1.4 etimologia
1.1.4.1 “termo”= calor
1.1.4.1.1 fenomeno fisico
1.1.4.1.1.1 transferencia de energia de un cuerpo a otro
1.1.4.1.1.1.1 debido a diferencia de TEMPERATURA
1.1.4.1.1.1.1.1 es la medida de la energía térmica de una sustancia
1.1.4.1.1.1.1.1.1 Se mide con un termómetro
1.1.4.1.1.1.1.1.1.1 escalas termicas
1.1.4.1.1.1.1.1.1.1.1 celcius
1.1.4.1.1.1.1.1.1.1.2 fahrenheit
1.1.4.1.1.1.1.1.1.1.3 kelvin
1.1.4.1.1.1.2 la materia posee energia interna = EC+EP
1.1.4.1.1.1.2.1 EC= energia que se transfiere
1.1.4.1.1.1.2.1.1 la energia de los cuerpos que estan en movimiento
1.1.4.1.1.1.2.2 la energia interna es
1.1.4.1.1.1.2.2.1 la suma de la energia potencial y cinetica de todas las particulas que lo poseen
1.1.4.2 dinámica = movimiento
2 maquinas Termicas
2.1 ¿que son?
2.1.1 dipositivo cuyo objetivo es convertir calor en trabajo
2.1.1.1 realiza una serie de transformaciones termodinámicas de forma cíclica
2.1.1.1.1 través de la transferencia de calor
2.1.1.1.1.1 cuerpo a temperatura elevada y hacia un cuerpo a baja temperatura
2.1.2 tipos
2.1.2.1 existen tres clases
2.1.2.1.1 maquinas de vapor
2.1.2.1.1.1 el vapor, se expande ocupando un volumen 1700 veces mayor que en su estado líquido
2.1.2.1.1.1.1 emplean la enorme energía producida por esta expansión para generar un trabajo
2.1.2.1.2 motores de reaccion
2.1.2.1.2.1 se basan en el principio de la acción y reacción
2.1.2.1.2.1.1 dos tipos
2.1.2.1.2.1.1.1 los turborreactores
2.1.2.1.2.1.1.1.1 un generador de gases muy calientes y de una tobera que los expele hacia atrás en forma de chorro (acción)
2.1.2.1.2.1.1.1.1.1 impulsa al motor y al móvil en el cuál se encuentra instalado hacia adelante (reacción)
2.1.2.1.2.1.1.2 El motor del cohete
2.1.2.1.2.1.1.2.1 Los gases calientes producidos en la cámara de combustión son expelidos con gran fuerza hacia atrás (acción)
2.1.2.1.2.1.1.2.1.1 de esta manera impulsan a la nave hacia delante (reacción)
2.1.2.1.3 motores de combustion interna
2.1.2.1.3.1 obtiene energía mecánica directamente de la energía química
2.1.2.1.3.1.1 obtiene energía mecánica directamente de la energía química
2.1.2.1.3.1.1.1 producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión
2.1.2.1.3.1.1.1.1 tipos
2.1.2.1.3.1.1.1.1.1 El motor cíclico Otto,El motor diésel,motores de combustión pesada y El motor rotatorio o Wankel
2.2 ejemplos
2.2.1 máquina de vapor
2.2.1.1 una caldera en la que se produce el vapor de agua
2.2.1.1.1 el cual se conduce a través de un tubo hasta el cilindro donde se expande empujando el émbolo
2.2.2 refrigerador
2.2.2.1 se basa en que al evaporarse un líquido toma el calor de los cuerpos que lo rodean.
2.3 eficiencia termica
2.3.1 es la relación entre el trabajo mecánico producido y el calor suministrado
2.3.1.1 E: W/Q
3 Leyes de los gases
3.1 ley de abogadro
3.1.1 "las moleculas gramo de de los distintos gases a igual presion y temperatura ocupan el mismo volumen"
3.2 ley de Boyle-mariotte
3.2.1 "la presion de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional a su volumen cuando la temperatura es constante"
3.2.1.1 PoVo=PV
3.2.1.2
3.3 ley de charles
3.3.1 "establece que el volumen del gas determinado es directamente proporcional a la temperatura asumiendo que la precion es constante"
3.3.1.1 VoT=VTo
3.3.1.2
3.3.1.3 ecuacion de estado para un gas ideal
3.3.1.3.1 PV= nRT
3.4 ley de Gay lussac
3.4.1 "A volumen constante, la presión que ejerce el gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta que soporta"
3.4.1.1 PoT=PTo
3.4.1.2 ecuacion general de los gases
3.4.1.2.1 PoVo/To=PV/T
3.5 ley de dalton
3.5.1 las presiones parciales
3.5.1.1 la precion total de una mezcla de gases es igual a la suma de preciones parciales
3.5.1.1.1 Pt= P1+P2+P3
3.5.1.2 P= 2/3 nŵ
4 leyes de la termodinamica
4.1 ley cero
4.1.1 existira un equilibrio termico entre 2 o 3 sistemas cualesquiera si su temperatura es la misma
4.2 1 ley
4.2.1 "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"
4.2.1.1 procesos termicos
4.2.1.1.1 proceso adiabatico
4.2.1.1.1.1 es aquel en que el sistema no pierde ni gana calor
4.2.1.1.1.1.1 Q= 0 La ecuacion se transforma
4.2.1.1.1.1.1.1 Q= ΔU+W
4.2.1.1.1.1.1.1.1 -ΔU=W
4.2.1.1.1.1.1.1.2 -W=ΔU
4.2.1.1.2 proceso isobarico
4.2.1.1.2.1 produce trabajo la temperatura no cambia y volumen. Precion constante.Si hay entrada y salida de trabajo
4.2.1.1.2.1.1 Q=ΔU+W. Donde: Q= m.Cp.ΔT
4.2.1.1.2.1.1.1 W= !V-Vo!
4.2.1.1.3 proceso isocorico
4.2.1.1.3.1 temperatura constante, volumen no cambia. No hay trabajo de salida ni de entrada
4.2.1.1.3.1.1 W=O, Q=ΔU+O
4.2.1.1.3.1.1.1 Q=ΔU
4.2.1.1.4 proceso isotermico
4.2.1.1.4.1 temperatura constante, no hay temperatura
4.2.1.1.4.1.1 ΔU= 0, Q=O+W,
4.2.1.1.4.1.1.1 Q=W
4.2.1.2 Q=ΔU+W
4.3 2 ley
4.3.1 la energia termica fluye de manera natural
4.3.1.1 sistema de mayor temperatura a menor temperatura y solo puede ocurrir lo contrario de manera artificial
4.4 3 ley o ley de la etropia
4.4.1 es una variable de estado para un sistema termodinamico en equilibrio es una medida del grado de desorden del universo
4.4.1.1 si un sistema experimenta cambios expontaneos, cambiara de tal forma que su entropia aumenta y es irrebercible
5 sistema termidinamico
5.1 Parte del universo físico, separado del medio para estudiar sus propiedades termodinámicas.
5.1.1 paredes
5.1.1.1 adiabatica
5.1.1.1.1 no permite la interaccion termica entre el sistema y sus alrededores
5.1.1.1.1.1 ejemplo unicel
5.1.1.2 diatermico
5.1.1.2.1 permite la interaccion entre el sistema y sus alrededores
5.1.1.2.1.1 ejemplo: metales
5.1.2 tipos
5.1.2.1 abierto
5.1.2.1.1 pueden intercambiar materia y energia
5.1.2.1.1.1 motor del auto
5.1.2.2 cerrado
5.1.2.2.1 intercambian energía ( calor y/o trabajo) con los alrededores..
5.1.2.2.1.1 una olla a presión que no permita el escape de gases
6 equilibrio termico
6.1 Es el estado en el que se igualan las temperaturas de dos cuerpos queinicialmente tenían diferentes temperaturas
6.1.1 Al igualarse las temperaturas se suspende el flujo de calor
6.1.1.1 Q= m. c .Δ t
7 variables termicas
7.1 Las variables que tienen relación con el estado interno de un sistema
7.1.1 la masa, el volumen, la presión y la temperatura
7.1.1.1 es importante estudiar sus propiedades
7.1.1.1.1 intensivas
7.1.1.1.1.1 no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un sistema
7.1.1.1.1.1.1 cuyo valor permanece inalterable al subdividir el sistema inicial
7.1.1.1.1.1.1.1 no son aditivas
7.1.1.1.2 extensivas
7.1.1.1.2.1 dependen de la cantidad de sustancias del sistema
7.1.1.1.2.1.1 son reciprocras a las intensivas
7.1.1.1.2.1.1.1 son aditivas