U1. Conceptos y Propiedades Termodinàmicas
U1. Conceptos y Propiedades Termodinàmicas
U1. Conceptos y Propiedades Termodinàmicas
PROPIEDADES
TERMODINMIC
AS
TERMODINMICA
origen y alcance de la
termodinmica
El trmino termodinmica proviene de las palabras griegas
therme (calor) y dynamis (fuerza), lo cual corresponde a lo ms
descriptivo de los primeros esfuerzos por convertir el calor en
energa.
En la actualidad, el concepto se interpreta de manera amplia
para incluir los aspectos de energa y sus transformaciones,
incluida la generacin de potencia, la refrigeracin y las
relaciones entre las propiedades de la materia.
conceptos y propiedades
fundamentales
La termodinmica se puede definir como la ciencia de la energa.
Energa. Capacidad para causar cambios
La primera ley de la termodinmica es una expresin del principio de
ALGUNAS APLICACIONES DE LA
TERMODINAMICA
AREAS DE APLICACIN DE LA
TERMODINAMICA
Una casa ordinaria es, en algunos aspectos, una sala de
exhibicin
de
maravillas
relacionadas
con
la
termodinmica (Fig. 1-4). Muchos utensilios domsticos y
aplicaciones estn diseados, completamente o en parte,
mediante los principios de la termodinmica. Algunos
ejemplos son la estufa elctrica o de gas, los sistemas de
calefaccin y aire acondicionado, el refrigerador, el
humidificador, la olla de presin, el calentador de agua,
la regadera, la plancha e incluso la computadora y el
televisor. En una escala mayor, la termodinmica
desempea una parte importante en el diseo y anlisis
de motores automotrices, cohetes, motores de avin,
plantas de energa convencionales o nucleares,
colectores solares, y en el diseo de todo tipo de
vehculos desde automviles hasta aeroplanos (Fig. 1-5).
Los hogares que usan eficazmente la energa se disean
con base en la reduccin de prdida de calor en invierno
y ganancia de calor en verano. El tamao, la ubicacin y
entrada de potencia del ventilador de su computadora
SISTEMAS CERRADOS Y
ABIERTOS
Sistema:
Actividad 2.- escribe las diferencias y propiedades de los sistemas, pag 10,
Sistem
a
cerrado
Sistem
a
aislado
Medio
ambient
e
Sistem
a
abierto
2.- del tema 1.2 nota sobre dimensiones y unidades pg. .3,4,5 .escribir definiciones
sobre dimensiones y unidades.
3.Hacer un cuadro con las diferencias entre el sistema ingles y el SI.
VARIBLES TERMODINAMICAS
VARIABLES
TERMODINMICAS
EJEMPLO
En un sistema estn contenidos gas (hidrogeno)
contenido dentro de un recipiente
H2
n=1 mol
m=2g
V=22.4 L
P= 1 atm
T= 0c
d= m/v
d= 0.089 g/l
H
n=0.5 mol
m=1 g
V=11.2 L
P= 1 atm
T= 0c
d= m/v
d= 0.089 g/l
Propiedad
Num de mol
Extensiva
Masa
Extensiva
volumen
Extensiva
Presin
Intensiva
Temperatura
Intensiva
densidad
intensiva
Presin
isobrico
Volumen
isocora
Temperatura
Isotermo , isotrmico
Adiabtico
ESTADO Y EQUILIBRIO
Se debe considerar un sistema que no
experimenta ningn cambio:
en estas circunstancias, todas las propiedades se
pueden medir o calcular en el sistema, 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. se muestra un sistema en dos estados
diferentes.
Una experiencia comn es que una taza de caf caliente colocada sobre una mesa se
enfre con el tiempo, y que una bebida fra se entibie en algn momento. Cuando un
cuerpo se pone en contacto con otro que est a una temperatura diferente, el calor se
transfiere del que est caliente al fro hasta que ambos alcanzan la misma temperatura
(Fig. 1-35). En ese punto se detiene la transferencia de calor y se dice que los dos
cuerpos han alcanzado el equilibrio trmico. Para el cual el nico requerimiento es la
igualdad de temperatura.
Aun cuando estamos familiarizados con la temperatura como una medida del calor y el
fro, no es fcil ofrecer una definicin exacta de este concepto. Con base en nuestras
sensaciones fisiolgicas, se expresa el nivel de temperatura de modo cualitativo con
palabras como fro helador, fro, tibio, caliente y al rojo vivo; sin embargo, no es posible
asignar valores numricos a temperaturas basndose nicamente en las sensaciones.
Adems, en ocasiones los sentidos engaan. Una silla metlica, por ejemplo, se sentir
mucho ms fra que una silla de madera aun cuando ambas estn a la misma
temperatura.
La ley cero de la termodinmica establece que si dos cuerpos se encuentran en
equilibrio trmico con un tercero, estn en equilibrio trmico entre s. Podra parecer tonto
que un hecho tan obvio se conozca como una de las leyes bsicas de la termodinmica; sin
embargo, no es posible concluir esta ley de
las otras leyes de la termodinmica, adems de que sirve como base para la validez de la
medicin de la temperatura. Si el tercer cuerpo se sustituye por un termmetro, la ley cero
se puede volver a expresar como dos cuerpos estn en equilibrio trmico si ambos tienen
la misma lectura de temperatura incluso si no estn en contacto.
A esta muy
caliente
B y C estn en
equilibrio trmico
A B y C estn en
equilibrio
trmico
El
parmetro
termodinmico
que
caracteriza el equilibrio
trmico
es
la
temperatura.
Cuando
dos
cuerpos
se
encuentran en equilibrio
trmico, entonces estos
cuerpos tienen la misma
temperatura.
Temperatura
equilibrio
de
DONDE:
Q= Cantidad de calor (que se gana o se pierde), expresada en caloras.
m= masa del cuerpo en estudio. Se expresa en gramos
Ce=calor especfico del cuerpo. Su valor se encuentra en tablas conocidas. Se expresa en cal / gr
C.
EJERCICI
O
Q1 + Q2 = 0
DATOS
Q1
Q2
20C
m=500g
Ce= 1 cal/g.C
FORMULAS
T=?
100C
m=500g
Ce= 0.11cal/g.C
Q1 + Q2 = 0
100)=0
T - 20 + 0.11T -11)=0
1.11
T=31
T= 28 C
EJERCICIO 2