clase 2 energía

Upload: erick-alexander-duarte-soto

Post on 06-Jul-2018

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/17/2019 Clase 2 Energía

    1/4

    ENERGÍA: Capacidad para producir trabajo: Térmica, mecánica, eléctrica, magnética, química,

    nuclear !orma" de Energía:

    Macroscópica: Energía externa: #on la" que po"ee un "i"tema como un todo en relaci$n con cierto marco de

    re%erencia e&terior #e originan por la po"ici$n ' mo(imiento de un "i"tema Energía potencial ' energía cinéticaMicroscópica: Energía interna (U): Grado de acti(idad molecular: energía cinética ' potencial )ndependiente de lo" marco" de re%erencia e&terno"

    Energía Mecánica: #e puede con(ertir completamente en trabajo:

    Energía de fujo: p *

    Energía Cinética: 

    +

    (m   +

    Energía Potencial:  m g

    -or tanto, la energía mecánica total e"tá dada por:

      gm(m+

    .*pE

    +

    mec   ++=  →

    [ /]

    -or unidad de ma"a:

    g(+

    .(,pe

    +

    mec   ++=→ [ /01g]

    -or unidad de tiempo:

      

     

     

     

     ++

    ρ

    ==  →•••

    g(

    +

    .pmemE

    +

    mecmec   [ /0" ≈ 2]

    Donde•m es el fujo másico.

    Calor (Q): Energía que "e tran"3ere entre do" "i"tema", por

    di%erencia de temperatura" Energía en tran"ici$n Con(enci$n de "igno": Calor que Entra al "i"tema e"

    POSITIVO Calor que #ale del "i"tema e" E!"TIVO 4ep$"ito de calor: atm$"%era, océano, orno, etc -roce"o adiabático: Q # $ 5nidad #): %o&le 6/78 unidad ingle"a: 'TU

    9tra unidad: caloría 6cal7.cal ;,.T5 .?@@ /.>T5 +@+,.= cal

    Calor por unidad de ma"a:

    [ ]1g0 /m

    q=

     Ta"a de tran"%erencia de calor o Bujo de calor:

    [ ]"0 /t

    AA=•

    !orma" de tran"%erencia: Conducci$n, Con(ecci$n ' Radiaci$n

      )ng 9"car Delada o"quera.

  • 8/17/2019 Clase 2 Energía

    2/4

    Traa%o (*): )nteracci$n de energía que ocurre entre un

    "i"tema ' "u" alrededore" 5nidad #): joule (+7 o 1ilojoule (,+) Con(enci$n de "igno":

     Trabajo que  entra al siste-a trabajo

    negati.o  Trabajo que  sale /el siste-a trabajo

    positi.o

    Traa%o Mecánico:

    ∫ = d"!2 Trabajo en un eje:

    ωτ=τπ=

    2n+2   BecaBeca

     Trabajo en un re"orte: [ ]+.++re"orte   &&1+

    .2   −=

    T0"'"+O E P0OCESOS CU"SISEST1TICOS: #e pre"enta comFnmente en proce"o" de

    e&pan"i$n o compre"i$n de un ga" en undi"po"iti(o de cilindro émbolo

    lamado también trabajo p dV  o traa%o /e2rontera -ó.il

     Trabajo positi.o: producido por el "i"tema6expansión7

     Trabajo negati.o: eco "obre el "i"tema

    6co-presión7 E"tá dado por:

    ∫ =  +

    .d*p2

    En un diagrama p H *, e" equi(alente al áreatotal bajo la cur(a

    -ara un proce"o a .ol&-en constante6i"ométrico7:

    2 ? -ara un proce"o a presión constante

    6i"obárico7:

    7**6p2 .+−= -ara un proce"o a te-perat&ra constante 6i"otérmico7:

     

    =

    .

    +

    *

    *lnC2 donde: C p.*.  p+*+

    -ara procesos politrópicos:#e rigen por la ecuaci$n:  p . V n  = C6con"tante7

    n.

    *p*p2   ..++

    −=

     

    donde: C p.*.n  p+*+n

    1 < n < 5/3.

      )ng 9"car Delada o"quera+

  • 8/17/2019 Clase 2 Energía

    3/4

      )ng 9"car Delada o"queraI

  • 8/17/2019 Clase 2 Energía

    4/4

     Trabajo en un ciclo ter-o/iná-ico: 5n ciclo termodinámico e"tá %ormado por una

    "erie de proce"o" termodinámico" de talmanera que el "i"tema regre"a a "u e"tadoinicial

    a (ariaci$n de la" magnitude"termodinámica" propia" del "i"tema e" nula8e&cepto el calor ' el trabajo

    Con"iderando a cada uno de lo" proce"o"que con%orman el ciclo como cua"ie"tático",el trabajo neto e"tá dado por :

    ;.I;+I.+neto   2222d*p2   +++== ∫  Ciclo en senti/o 3orario: trabajo neto

    positi.o Ciclo en senti/o anti 3orario: trabajo neto negati.o

    P0IME0" 4E5 6E 4" TE0MO6I1MIC":

    Conocida también comoel

     principio de conservación de la energía.

    >rinda una ba"e "$lida para e"tudiar la" relacione" entre la" di(er"a" %orma" deinteracci$n de energía

    >alance de energía:

    "i"tem"alidaentrada   EEE   ∆=−

    4onde: inicia3nal"i"tema   EEE   −=∆

    En au"encia de e%ecto" eléctrico", magnético" ' de ten"i$n "uper3cial, elcambio de energía total del "i"tema durante un proce"o e" la "uma de lo"cambio" en "u" energía" interna ' energía mecánica:

    potencienergcinéticaenergBujoenergmec"i"tema   5E5E   ∆+∆+∆+∆=∆+∆=∆

    -ara el ca"o de siste-as estacionarios, no a' (ariaci$n de la energíamecánica8 entonce" el cambio de energía total e" equi(alente a:

    Esistema∆=∆

    Entonce" la e&pre"i$n de la primera le', "e reduce a:   5EE   "alidaentrada   ∆=−

    'alance /e energía para siste-as cerra/os: En un "i"tema cerrado, no e&i"te ningFn Bujo

    má"ico que cruce la" %rontera"8 por lo tanto elcalor ' el trabajo "on la" Fnica" %orma" deinteracci$n de energía8 entonce", a"umiendo unatran"%erencia de calor al "i"tema 6calor po"iti(o7 'el trabajo realiJado por el "i"tema, tenemo":

    "i"tem"alida,netoentrada,neto   E2A   ∆=−

    9 "implemente: sisteE! "   ∆=−

    -ara el ca"o de sistemas estacionarios: ! "   ∆=−

    9 por unidad de ma"a: u# $   ∆=−  

    En un ciclo ter-o/iná-ico, la (ariaci$n de la" magnitude" termodinámica"propia" del "i"tema e" nula: E = %8 entonce": "alid,netoentrada,neto   2A   =

    Como Bujo":   "alid,netoentrada,neto   2A••

    =

      )ng 9"car Delada o"quera;

    http://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_f%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_f%C3%ADsica