Guia de Parcial

7/25/2019 Guia de Parcial

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T1.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES

TERMODINMICA Y TERMOTECNIA (GIE y GIEA)

T 01.- Conceptos Fundamentales

Objetivos:

El primer tema de este bloque est destinado a introducir al estudiante en

algunos de los conceptos y definiciones fundamentales de aplicacin en lossiguientes temas dedicados a la Termodinmica


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1.- Introduccin (I)

1.- Introduccin2.- Sistema Termodinmico3.- Propiedades de un Sistema

4.- Procesos y Cambios de Estado5.- Ecuaciones de Estado

Termodinmicaprocede del griego therme(calor) y dynamis(fuerza)

Termotecniaes la rama de la ciencia tecnolgica que se ocupa del controlindustrial de las aplicaciones del calor

En Termodinmica lo usual es trabajar con fluidos compresibles

(gases y vapores)

T 01.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES


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INGENIERIA

Elctrica

Trmica

Mecnica Electrnica

Procesos Estruc.

Termodinmica

TermodinmicaTcnica

TermodinmicaQumica

ProcesosTermodinmicos

Sistemas yDispositivos

Termotecnia

M. Fluidos

1.- Introduccin (II)



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1.- Sistema Termodinmico (I)

SISTEMA

FRONTERAENTORNO

Sistema:parte de materia o regin sobre la que se fija el estudio

Frontera:lmites de un sistema

Entorno, Ambiente o Medio Circundante: materia o regin que rodea al sistema



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1.- Sistema Termodinmico (II)

No intercambian materia con el entorno

Si intercambian materia

No intercambian con el entorno ni materia, ni energa

Paredes rgidas, adiabticas e impermeables

No cumplen las condiciones anteriores

Macroscpicamente homogneos

Isotrpicos

Sin carga elctrica

Qumicamente inertes

No estn sometidos a campos elctricos, magnticos,

ni gravitatorios

No presentan efectos de borde

No cumplen las condiciones anteriores

SISTEM

AS

Aislados

No aislados

Simples

Compuestos

Cerrados

Abiertos



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Sistemas Cerrados

su masa no varaej: interior de un cilindro

Sistemas Abiertosuna masa fluye en un volumen

ej turbina de vapor

1.- Sistema Termodinmico (III)

gas

FPatm. S

P . S

Volumen de control

continuamente atravesado por una masa



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1.- Sistema Termodinmico (IV)

FRONT

ERAS

Rgidas

Mviles

No dejan pasar el calor

Permiten el paso del calor

Adiabticas

Diatrmanas

Permiten el paso de sustanciasPermeables

Impermeables

Semipermeables

No permiten el paso de sustancias

Permiten el paso de sustancias hacia unslo lado de la pared



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1.- Sistema Termodinmico (V)

Un sistema es adiabtico cuando sus fronteras lo son, esto es independiente

de si el sistema es abierto o cerrado

Paredes Adiabticas, trmicamente aisladas, no permiten paso del calorSistema Adiabtico(trmicamente aislado) sin aporte ni extraccin de calor

Las clasificaciones por Sistemas y Fronteras son independientes

Si pa> pb

Se mueve hasta

pa= pb

Sistema A Sistema B

pBpA

Paredes elsticas, con movimiento (cilindros, mbolos o membranas)

Paredes inelsticas, sin movimiento

Embolo

Sistema A Sistema B

pBpA

Membrana



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Entorno

Sistema

Abierto

CalorMateria

Trabajo

SistemaAislado

Sistema

Cerrado

Calor

Trabajo

SistemaAdiabtico

Materia

Trabajo

Turbina

Embolo

Turbina aislada

1.- Sistema Termodinmico (VI)



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1.- Sistema Termodinmico (VII)

Sistema en Equilibrio Termodinmico: las variables termodinmicas son

uniformes en todo el sistema

Temperatura

Presin

Composicin Qumica

Equilibrio trmico (= T)

Equilibrio mecnico (= p)

Equilibrio qumico (= comp.)

Entorno

Tiempo de Relajacin: el que tarda un sistema, fuera desu estado de equilibrio, en regresar a

l

El calor se transmite del sistema de mayor al de menor T



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Principio Cero de la Termodinmica: los sistemas tienden de formanatural al equilibrio trmico

Equilibrio

trmico

Sistema 1Sistema 2

Sistema 3

Equilibriotrmico

Equilibriotrmico

Entorno

1.- Sistema Termodinmico (VIII)



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Las de carcter universal son:

Presin Temperatura

Las propiedades estn relacionadas, si se conocen algunas, las otrasquedan determinadas

Otras: El volumen especfico

La viscosidad

La Termodinmica aade: La energa interna

La entalpa

La entropa,

2.- Propiedades de un Sistema (I)

Ec. estado

Propiedades Termodinmicas: son las magnitudes fsicas que describen

el estado de un sistema termodinmico



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2.- Propiedades de un Sistema (II)

Excepto la temperatura, T; t es el tiempo

X1

X2

Se divide el sistema en dos partespor una superficie imaginaria

Propiedad Extensiva Y: Y = Y1 + Y2

Propiedad Intensiva X: X = X1 = X2

Energa

Masa

Volumen

Presin

Temperatura

Densidad,

Intensivas: no dependen de la masa en la que se consideraSe nombran con letras minsculas

M = M1 + M2

T = T1 = T2

Extensivas: dependen de la masa en la que se consideraSe nombrarn con letras maysculas

Y2Y1

Especficas: relativizan las Extensivasdividiendo por la masa


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