MONOGRAFIA
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PROCESOS TERMODINAMICOS
MATERIA: ELECTRICIDAD I I I
La paz – Bolivia
INDICE:
1. CARATULA
2. INTRODUCCION
3. OBJETIVOS
4. MARCO TEORICO
4.2. ENTROPIA
5. CONCLUSION
6. BIBLIOGRAFIA
2. INTRODUCCION:
Los procesos térmicos es cualquier operación o transformación que involucra el
intercambio de calor entre un sistema y su entorno. Estos procesos son
fundamentales en diversas aplicaciones, y pueden clasificarse en diversos tipos
como se transfiera el calor y como se utiliza aquí algunos tipos. Como el calor
especifico, eritropsia, gas ideal, leyes de los gases y tipos de procesos
térmicos para que se produzca transferencia de calor de una sustancia a otra, estas
deben tener temperaturas distintas, el calor fluye del producto mas caliente hacia el
mas frio el flujo de calor siempre es más rápido cuando mayor es la diferencia
3. OBJETIVOS:
Te explicamos qué es el calor específico y cuáles son sus unidades. Además, las
fórmulas que se utilizan para calcularlo y algunos ejemplos.
El
calor específico varía de acuerdo al estado físico de la materia
En física, se entiende por calor específico (también llamado capacidad térmica
específica o capacidad calórica específica) a la cantidad de calor que se requiere
para que una unidad de una sustancia incremente su temperatura en una unidad de
grado Celsius.×
La fórmula más usual para calcular el calor específico de una sustancia es:
ĉ = Q / m.Δt
Así, el calor específico (c) a una temperatura dada (T) se calculará de la siguiente
forma:
ENTROPIA Y TERMODINAMICA
Dentro de la termodinámica o rama de la física que estudia los procesos que surgen
a partir del intercambio de energías y de la puesta en movimiento de diferentes
elementos naturales, la entropía figura como una especie de desorden de todo
aquello que es sistematizado, es decir, como la referencia o la demostración de que
cuando algo no es controlado puede transformarse y desordenarse. La entropía,
además, supone que de ese caos o desorden existente en un sistema surja una
situación de equilibrio u homogeneidad que, a pesar de ser diferente a la condición
inicial, suponga que las partes se hallan ahora igualadas o equilibradas.
solo depende de los estados inicial y final, con independencia del camino seguido
(δQ es la cantidad de calor absorbida en el proceso en cuestión y T es
la temperatura absoluta). Por tanto, ha de existir una función del estado del sistema,
S=f (P, V, T), denominada entropía, cuya variación en un proceso reversible entre
los estados 1 y 2 es:
Téngase en cuenta que, como el calor no es una función de estado, se usa δQ, en
lugar de dQ. La entropía física, en su forma clásica, está definida por la ecuación
siguiente:
o, más simplemente, cuando no se produce variación de temperatura (proceso
isotérmico):
donde S2 es la entropía del estado final del sistema termodinámico, S1 la entropía
del estado inicial, la cantidad de calor intercambiado entre el sistema y el entorno
y T la temperatura absoluta expresada en Kelvin.
Significado
El significado de esta ecuación es el siguiente:
Hay muchas maneras en que un gas puede ir de un estado (descrito por su presión
(atm), volumen (l), temperatura (K) y número de moles) a otro. Cómo va un gas
desde un estado a otro dependerá de la cantidad de calor intercambiado con el
entorno y de la cantidad de trabajo realizado sobre o por el gas. Pero el cambio en
la energía interna del gas, considerado ideal, sólo dependerá del cambio de
temperatura. Es decir, el cambio de energía interna cuando el gas va de un estado
a otro es independiente del proceso seguido (y esto en general, no sólo para gases
ideales). Sin embargo, el calor y el trabajo dependen del proceso seguido.
Una forma ampliamente utilizada para describir el estado de un gas es mediante los
diagramas PV. También se podrían utilizar diagramas PT o VT, pero utilizaremos
el PV pues en él es fácil calcular el trabajo realizado por o sobre el gas. Este trabajo
viene dado por el área (con signo) encerrada bajo la curva descriptiva del proceso,
o, en términos de la integral correspondiente al área citada, W = ∫ P dV.
El gas no tiene por qué seguir uno de los procesos tipo. Puede seguir
cualquier proceso desconocido entre dos estados. Para un gas ideal, lo único
imperativo, para que el proceso sea representable en un diagrama (por ejemplo, PV)
es que se cumpla que PV = nRT en cualquier estado intermedio por los cuales se
supone va pasando. Otro aspecto a considerar, cuando nos salimos de los procesos
tipo, es que los cálculos (de calor, trabajo, cambios de energía interna, etc.) pueden
ser más complicados.
Existen tres tipos básicos de gases ideales, de acuerdo al tipo de enfoque físico
elegido para su planteamiento:
las leyes de los gases en química son ecuaciones que expresan la relación entre
cuatro variables. Estas cuatro variables definen la condición física de un gas. La
temperatura (T), la presión (P), el volumen (V) y la cantidad de gas (n) son las cuatro
variables de gas. Una ley de los gases expresará la relación entre dos o más de
estas variables, manteniendo constantes las otras variables. Las siguientes cuatro
leyes de los gases expresan las relaciones entre las variables de los gases:
Ley de Boyle-Mariotte
Los experimentos realizados en 1662 por el científico inglés Robert Boyle lo llevaron
a establecer que el volumen de una masa determinada de aire es inversamente
proporcional a la presión que se ejerce sobre ella; es decir, si se duplica la presión,
el volumen se reduce a la mitad. Boyle no especificó que sus experimentos los había
realizado a temperatura constante. En 1676, el francés Edme Mariotte encontró los
mismos resultados y aclaró que para que la ley sea válida la temperatura debía ser
constante. Estos resultados, válidos para cualquier masa de gas a temperatura
constante, se conocen como ley de Boyle-Mariotte, según la cual el volumen de una
determinada masa de gas, a temperatura constante, es inversamente proporcional
a la presión de ese gas. Su expresión matemática es:
P. V = donde k1 es una constante
P1. V1 = P2. V2
Ley de Gay-Lussac
LEY DE AVOGADRO
El científico italiano Amedeo Avogadro ideó la hipótesis de Avogadro, que
establece que volúmenes iguales de gases a presión y temperatura constantes
contendrán el mismo número de moléculas. Los datos experimentales han
demostrado que cualquier gas con un volumen de 22,4 litros a una temperatura
constante de 0C y una presión constante de una atmósfera (atm) contendrá
6,02 x 10^23 moléculas de gas. Este valor de las moléculas de gas es igual a un
mol. La ley de Avogadro, que sigue la hipótesis de Avogadro, establece que el
volumen de un gas mantenido a presión y temperatura constantes será
directamente proporcional al número de moles del gas. La fórmula matemática de
la ley de Avogadro trata sobre el volumen y el número de moles del gas:
V = tiempos constantes n
El volumen del gas se duplicará si se duplica el número de moles del gas. Esto es
cierto solo si la temperatura y la presión del gas son constantes. Reducir el número
de moles del gas a la mitad hará que el volumen del gas disminuya a la mitad.
Los procesos dentro del cilindro de un motor de combustión interna son procesos
cíclicos, que se repiten continuamente para mantener al motor en marcha
Los procesos cíclicos no producen un cambio neto en el estado del sistema (ya que
comienzan y terminan en el mismo estado), pero dependiendo de cómo se lleve a
cabo el ciclo, pueden producir la transferencia neta de energía de una parte de los
alrededores a otra o entre otros dos sistemas separados.
CAMBIOS DE SITEMA
Este tipo de proceso termodinámico se caracteriza por el paso del sistema desde
un estado inicial hasta uno final, definidos ambos por un número adecuado de
variables de estado. En este tipo de procesos, el sistema se encuentra en equilibrio
termodinámico tanto en el estado inicial como en el estado final y el cambio es
ocasionado por algún agente externo.
Ejemplo de proceso de cambio en el sistema, en este caso ocurre un cambio de
estado en el gas que se encuentra dentro del cilindro
PROCESO DE FLUJO
Los procesos de flujo se diferencian de los otros dos tipos de procesos, en que el
sistema está conformado por la materia que se encuentra en un momento dado
dentro de un recipiente por el cual pasa un flujo constante de materia.
5. CONCLUSION:
Como pudimos ver se dio a conocer que son los procesos termodinámicos y algunos
tipos de proceso termodinámicos que hay, ofreciendo una explicación y la
importancia de estos procesos fundamentales para entender como ocurre la
transferencia de calor y trabajos en diversos sistemas. Estos principios son cruciales
para diseños de tecnologías como motores eficientes hasta sistemas de
refrigeración y calefacción. En resumen, los procesos termodinámicos son
requerido en la innovación de nuevas tecnologías
6. BIBLOGRAFIAS:
Fuente: https://humanidades.com/gases-ideales/#ixzz8dXWwX4Um
Fuente: https://concepto.de/calor-especifico/#ixzz8dWqTzPaM