ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.TERMODINAMICA TECNICAIng. Carlos Fidel Cruz MamaniDOCENTE DE INGENIERIA MECNICA - ELECTROMECNICA2 0 0 8

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORUROFACULTAD NACIONAL DE INGENIERIAINGENIERIA MECNICA Y ELECTROMCNICA

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.CAPTULO 1INTRODUCCIN A LA TERMODINMICA Introduccin (tema de inters)Qu es la Termodinmica?La Termodinmica es una herramienta analtica, terica y practica que interpreta fenmenos naturales desde el punto de vista de las relaciones de materia y energa.Video 1Video 2

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.SistemaEn Termodinmica un sistema se define como cualquier conjunto de materia o cualquier regin en el espacio delimitado por una superficie llamada frontera del sistema.

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.3.1 Tipos de sistemasA lo largo de la materia se distinguirn dos tipos bsicos de sistemas.Un sistema cerrado se define como una cantidad determinada de materia. Dado que un sistema cerrado contiene siempre la misma materia, esto implica que no hay transferencia de masa a travs de su frontera.

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.Sistema cerrado

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.Sistema abiertoUn sistema se denomina abierto si durante el fenmeno en estudio entra y sale masa del mismo.Los sistemas abiertos pueden subdividirse en:

Sistemas circulantes cuando la cantidad de masa que penetra al sistema es igual a la que sale del mismo durante el fenmeno en estudio.Un sistema abierto est en rgimen no permanente cuando solo entra masa a l y no sale, o solo sale y no entra o la cantidad que sale no es igual a la que entra o viceversa.

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.Sistema abierto

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.3.2 Sistemas Termodinmicos de Ingeniera

PropiedadQu es presin? Es la fuerza ejercida sobre la unidad de superficie de un cuerpo.4.1. Variacin de la presin con la alturaEl aire que respiramos es un gran ocano de gas que rodea la Tierra, y que se estima tiene una profundidad entre 50 y algunos centenares de kilmetros. Fuera de esta capa atmosfrica se halla el espacio exterior, llamado ter, donde existe prcticamente un vaco perfecto.La presin va aumentando a medida que nos dirigimos hacia la Tierra debido al peso de la capa de aire soportada desde arriba.

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Variacin de la presin con la alturaING. CARLOS FIDEL CRUZ M.

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.La presin atmosfricaPara fines prcticos se considera al aire como una mezcla compuesta de slo dos gases, el vapor de agua y el aire seco que comprende el conjunto de todos los dems gases.La presin atmosfrica en funcin de la altura es:

Donde:p= presin atm. Localp0= 1.01325x105[N/m2]T0= 293K temp. Normal a nuestras latitudes.= coeficiente local de variacin de la temp.R= 287 [J/kg K] constante de gas del aireh= altura sobre el nivel del mar

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.Coeficiente local de variacin de Temperatura.Donde: T= Temperatura promedio local [K]Ejemplo.- Hallar la presin atmosfrica en la ciudad de Oruro.Historial:Latitud 17,96Longitud 67,06 Altitud 3706 m.s.n.m.Temperatura promedio 15 CFuente: www.tutiempo.net/en/climate/oruro

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Clculo del coeficiente local de variacin de temperaturaClculo de la presin local:ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.

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5. Estado

En termodinmica se denomina estado a una situacin particular de un sistema y est descrita por el valor de sus propiedadesEquilibrio TermodinmicoEquilibrio Mecnico, interno y con el medio ambiente, por que a pesar de que la presin interna es algo mayor que la externa no hay resultante en ningn sentido ni se produce trabajo mecnico.Equilibrio trmico, por que no hay intercambio de calor con el medio externo.Equilibrio Qumico, por que no hay cambio de composicinING. CARLOS FIDEL CRUZ M.

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.7. Proceso (transformacin)

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.8. Ciclo

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ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.9.-Ecuacin de estadoUn estado de equilibrio puede definirse mediante un cierto nmero de propiedades.

10.EnergaEn termodinmica denominaremos energa a la capacidad de producir cambios en los sistemas.

AHORAPuede un Ingeniero desconocer totalmente o parcialmente la Termodinmica?

S puede, no le conviene, pero puede. Ser un mal Ingeniero o un Ingeniero a medias, con conocimientos y comprensin incompletos de cmo funciona la naturaleza de las cosas.

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Evaluacin1- Escriba el significado de los siguientes trminos:Qu es sistema?Qu es medio ambiente?Qu es propiedad intensiva?2- Normalmente no consideramos variaciones de presin con la altura para un gas dentro de un depsito Por qu?3- Considera una actividad tal como cocinar, calentar o enfriar una casa, conducir un automvil o utilizar un ordenador, y realice un esquema de lo que se imagina. Defina los lmites del sistema para analizar algunos aspectos de los sucesos que ocurren. Identifique entre sistema y entorno.

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EvaluacinResponda a las siguientes preguntas.1.- Que institucin del Gobierno boliviano se preocupa del cuidado de la capa de ozono.2.- A que se llama proceso de flujo estable.3.- Cmo vara la presin de un fluido lquido con respecto a su profundidad.4.- Qu es propiedad especfica5.- Qu es un proceso de cuasiequilibrio? Cual es su importancia en Ingeniera?ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.

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La sencillez consiste en viajar por la vida solo con el equipaje necesario.

Charles D. Warner

E N DING. CARLOS FIDEL CRUZ M.

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Respuesta a la evaluacin1.- Que institucin del Gobierno boliviano se preocupa del cuidado de la capa de ozono.R.- Ministerio de Desarrollo Sostenible Viceministerio de Recursos Naturales y Medio Ambiente. COGO (Comisin Gubernamental del Ozono)2.- A que se llama proceso de flujo estable.R.- Es un proceso durante el cual un fluido fluye de forma estable por un volumen de control.

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3.- Cmo vara la presin de un fluido lquido con respecto a su profundidad.R.- La presin de un fluido se incrementa de forma lineal con la profundidad y puede obtenerse por la relacin:4.- Qu es propiedad especficaR.- Es la que divide una propiedad extensiva entre su masa.5.- Qu es un proceso de cuasiequilibrio? Cual es su importancia en Ingeniera?R.- Es cuando un proceso se desarrolla de tal manera que todo el tiempo el sistema permanece infinitesimalmente cerca de un estado de equilibrio. Su importancia es que sirven como estndares con los que se puede comparar a los reales.ING. CARLOS FIDEL CRUZ M.

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REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS1.- TERMODINMICA Autor: Kenneth Wark - Doald E. Richards 6ta. Edicin Editorial Mc Graw Hill2.- TERMODINMICA Autor : Virgil Moring Faires Editorial Hispano Americano3.- INGENIERA TERM0DINMICA FUNDAMENTOS Y APLICACIN Autor: Francis F. HuangING. CARLOS FIDEL CRUZ M.

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