Termodinmica General

Termodinmica GeneralJuan David ContrerasOficina 2011- Edificio 340juan.contreras@correounivalle.edu.coGrupo de investigacinTesis-industrialEspacio compartidoDefinir horario opcional1Que es termodinmica?Por que es importante, historia, revolucin industrial2TERMODINAMICATherme -> CalorDynamis -> fuerzaEnerga y sus transformacionesGeneracin de potenciaRefrigeracinRelaciones entre las propiedades de la materia

Se basa en 4 leyes y matemtica simpleLey cero Define la temperature (T) Primera ley Define la energia (U)Segunda ley Define la entropia (S)Tercera ley Da valores numericos a la entropiaEstas leyes son universalmente vlidas, no pueden ser eludidas!!!ActualmenteDonde se puede aplicar la termodinmica?

Problemas:ProgramacionRecordar exmenes cortos- preguntas6UnidadesFundamentales o primarias:Masa mLongitud LTiempo tTemperatura TSecundarias o derivadas:Velocidad VEnerga EVolumen VSISTEMA INTERNACIONAL:

SISTEMA INGLES:

DimensinUnidadLongitudPie (ft)MasaLibra-masa (lbm)TiempoSegundo (s)TemperaturaRankine (R)

12 pulgadas =1 pie 1 milla = 5 280 pies4 cuartos = 1 galnFuerza:En SI: fuerza requerida para acelerar una masa de 1 kg a razn de 1 m/s^2En sistema Ingles: fuerza requerida para acelerar una masa de 32.174 lbm a razn de 1 pie/s^2Una unidad de fuerza es la magnitud requerida para acelerar una unidad de masa a razn de una unidad de aceleracin.????En el sistema ingles, la fuerza es una unidad primaria y no una unidad derivada como en SI32.174 lbm = 1 slugEjemploEjemplo 1-3 Demuestre que 1.00 lbm pesa 1.00 lbf en la TierraEjemploEjemplo 1-3 Demuestre que 1.00 lbm pesa 1.00 lbf en la Tierra

Problemas:

cantidad de materia o una regin en el espacio elegida para anlisisPrimer paso para resolver anlisis termodinmicos: Defina el sistemaSistemaAbierto(volumen de control)Flujo msico a travs de la fronteraCerrado(masa de control)Cantidad fija de masa y ninguna otra puede cruzar la fronteraEl anlisis depender de el tipo de sistema escogido.AisladoNi masa ni energa puedencruzar la fronteraTamao fijoVolumen constanteFrontera MvilVolumen variablesAmbos pueden ser:

Como se describe un sistema?A cualquier caracterstica de un sistema se le llama propiedadPropiedades extensivasSu magnitud depende del tamao (extensin) del sistema

MasaVolumen

Propiedades intensivasSon independientes de la masa del sistema

TemperaturaPresinDensidad

Como identificar que tipo de propiedad es?Suposicin del continuoDensidad relativaVolumen especifico16Definir el estado del sistema:Estado: conjunto de propiedades que describe por completo la condicin del sistema.Cambiar el valor de una propiedad implica cambiar el estado del sistema!!!

Muy importante: La termodinmica trata con estados de equilibrio

Postulado de estadoEl estado de un sistema compresible simple se especifica por completo mediante dos propiedades intensivas independientesQue maravilla!!!!Sistema compresible simple: efectos elctricos, magnticos, gravitacionales, de movimiento y tensin superficialPropiedades independientes: una puede variar mientras la otra se mantiene constanteTemperatura-volumen especifico

Proceso:Proceso de flujo estacionario:

Problemas:Ley cero de la termodinmica

Esto parece muy lgico, pero no es deducible a partir de otras leyes Ley cero de la termodinmica

Ley cero de la termodinmicaDos cuerpos estn en equilibrio trmico si ambos tienen la misma temperatura, incluso si no estn en contacto

Escalas de temperatura:La escala de temperatura en el SI es la escala Kelvil cuya unidad es el kelvin (K)La escala de temperatura en el sistema ingles es la escala Rankine cuya unidad es el rankine (R)

Problemas: