Kelvin Daniel Crdenas Delgado 1

Mquinas Hidrulicas y Neumticas

TAREA

Dr. Alejandro Zaleta Aguilar.

Alumno: Kelvin Daniel Crdenas Delgado.

Enero-2015

Salamanca Gto.

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1. Definir

Propiedad termodinmica intensiva

Cualquier caracterstica de un sistema se llama propiedad.

Propiedad termodinmica extensiva

Las propiedades extensivas son aquellas cuyos valores dependen del tamao

o extensin del sistema. La masa total volumen total y cantidad de movimiento

total son algunos ejemplos de propiedades extensivas. Una forma fcil de

determinar si una propiedad es intensiva o extensiva es dividir el sistema en

dos partes iguales mediante una particin imaginaria, como se ilustra en la

figura 1-24; cada parte tendr el mismo valor de propiedades intensivas que el

sistema original, pero la mitad del valor de las propiedades extensivas

Estado termodinmico

En un sistema que no experimenta ningn cambio, todas las propiedades se

pueden medir o calcular, lo cual da un conjunto de propiedades que describe

por completo la condicin, o el estado, del sistema. En un estado especfico,

todas las propiedades de un sistema tienen valores fijos, y si se cambia el valor

de una propiedad, el estado cambia a otro diferente

El nmero de propiedades requeridas para fijar el estado de un sistema se

determina mediante el postulado de estado:

El estado de un sistema compresible simple se especifica por completo

mediante dos propiedades intensivas independientes.

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Proceso termodinmico

Cualquier cambio de un estado de equilibrio a otro experimentado por un

sistema es un proceso, y la serie de estados por los que pasa un sistema

durante este proceso es una trayectoria del proceso. Para describir

completamente un proceso se deben especificar sus estados inicial y final, as

como la trayectoria que sigue y las interacciones con los alrededores.

Cuando un proceso se desarrolla de tal manera que todo el tiempo el sistema

permanece infinitesimalmente cerca de un estado de equilibrio, estamos ante

un proceso cuasiesttico, o de cuasiequilibrio. Un proceso de este tipo puede

considerarse lo suficientemente lento como para permitirle al sistema ajustarse

internamente de modo que las propiedades de una de sus partes no cambien

ms rpido que las de otras.

Sistema termodinmico

Un sistema se define como una cantidad de materia o una regin en el espacio

elegida para anlisis. La masa o regin fuera del sistema se conoce como

alrededores. La superficie real o imaginaria que separa al sistema de sus

alrededores se llama frontera

Los sistemas se pueden considerar cerrados o abiertos, dependiendo de si se

elige para estudio una masa fija o un volumen fijo en el espacio.

Un sistema cerrado (conocido tambin como una masa de control) consta de

una cantidad fija de masa y ninguna otra puede cruzar su frontera. Es decir

ninguna masa puede entrar o salir de un sistema cerrado. Pero la energa, en

forma de calor o trabajo puede cruzar la frontera; y el volumen de un sistema

cerrado no tiene que ser fijo.

Un sistema abierto, o un volumen de control, como suele llamarse, es una

regin elegida apropiadamente en el espacio. Generalmente encierra un

dispositivo que tiene que ver con flujo msico, como un compresor, turbina o

tobera. El flujo por estos dispositivos se estudia mejor si se selecciona la regin

dentro del dispositivo como el volumen de control. Tanto la masa como la

energa pueden cruzar la frontera de un volumen de control.

Ciclo termodinmico

Se denomina ciclo termodinmico a cualquier serie de procesos

termodinmicos tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regresa a

su estado inicial; es decir , que la variacin de las magnitudes termodinmicas

propias del sistema sea nula.

http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_equilibrio_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_f%C3%ADsica

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2. Ley de los gases ideales

En 1802, los franceses J. Charles y J. Gay-Lussac determinaron de modo

experimental que a bajas presiones el volumen de un gas es proporcional a su

temperatura. Es decir,

O bien

Donde la constante de proporcionalidad R se denomina constante del gas. La

ecuacin anterior es la ecuacin de estado de gas ideal, o sencillamente

relacin de gas ideal; un gas que obedece esta relacin recibe el nombre de

gas ideal. En esta ecuacin, P es la presin absoluta, T es la temperatura

absoluta y v es el volumen especfico.

3. Definir , , ,

El calor especfico se define como la energa requerida para elevar en un grado

la temperatura de una unidad de masa de una sustancia

El calor especfico a presin constante se puede considerar como la energa

requerida para elevar en un grado la temperatura de una unidad de masa de

una sustancia cuando la presin se mantiene constante.

El calor especfico a volumen constante se puede considerar como la energa

requerida para elevar en un grado la temperatura de una unidad de masa de

una sustancia cuando el volumen se mantiene constante.

R

Constante de los gases, para cada gas es diferente y se obtiene dividiendo la

constante universal de los gases entre la masa molar del gas

k

Relacin de calores especficos =

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4. Definir primera ley de la termodinmica

La primera ley de la termodinmica, conocida tambin como el principio de

conservacin de la energa, establece que la energa no se puede crear ni

destruir durante un proceso; slo puede cambiar de forma.

Para todos los procesos adiabticos entre dos estados determinados de un

sistema cerrado, el trabajo neto realizado es el mismo sin importar la

naturaleza del sistema cerrado ni los detalles del proceso.

Para sistemas cerrados

Para sistemas abiertos

5. Definir

Energia interna total [kJ]

Energia interna por unidad de masa [kJ/kg]

Energia interna por mol [kJ/kmol]

Entalpia total [kJ]

Entalpia por unidad de masa [kJ/kg]

Entalpia por mol [kJ/kmol]

Entropia total [kJ]

Entropia por unidad de masa [kJ/kg]

[kJ/kmol]

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6. Definir Segunda ley de la termodinmica

El uso de la segunda ley de la termodinmica no se limita a identificar la

direccin de los procesos, tambin afirma que la energa tiene calidad as como

cantidad.

La segunda ley de la termodinmica se usa tambin para determinar los lmites

tericos en el desempeo de sistemas de ingeniera de uso ordinario, como

mquinas trmicas y refrigeradores, as como predecir el grado de terminacin

de las reacciones qumicas. La segunda ley est tambin estrechamente

asociada con el concepto de perfeccin. De hecho, la segunda ley define la

perfeccin para los procesos termodinmicos. Se puede usar para cuantificar

el nivel de perfeccin de un proceso y sealar la direccin para eliminar

eficazmente las imperfecciones.

Enunciado de Kelvin-Planck de la segunda ley de la termodinmica, que se

expresa como sigue:

Es imposible que un dispositivo que opera en un ciclo reciba calor de un solo

depsito y produzca una cantidad neta de trabajo.

Es decir, una mquina trmica debe intercambiar calor con un sumidero de

baja temperatura as como con una fuente de temperatura alta para seguir

funcionando.

El enunciado de Kelvin-Planck se puede expresar tambin como: ninguna

mquina trmica puede tener una eficiencia trmica de 100 por ciento

El enunciado de Clausius se expresa como sigue:

Es imposible construir un dispositivo que opere en un ciclo sin que produzca

ningn otro efecto que la transferencia de calor de un cuerpo de menor

temperatura a otro de mayor temperatura

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7. Tipos de transferencia de calor (conduccin, conveccin y

radiacin)

Conduccin

Transferencia de energa que se da en un medio estacionario pudiendo ser

solido o lquido debido a un gradiente de temperaturas. Se utiliza la ley de

Fourier

=

Conveccin

Transferencia de energa entre una superficie y un fluido en movimiento. Existe

conveccin libre y conveccin forzada. Se utiliza la ley de enfriamiento de

Newton

= ( )

Radiacin

Transferencia de energa por medio de ondas electromagnticas, no necesita

de un medio fsico, de hecho es ms eficiente en el vaco.

= (4

4 )