Conceptos y definiciones en la Termodinamica
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Conceptos y definiciones en la Termodinamica
Por: Freddy Jervis Octubre 2014 Twitter: @freddyjervis
Informacion del Autor
S Mi nombre es Freddy Jervis. S Soy PhD en Ingeniería de Protección Contra Incendios. S Mi ingeniería y maestría son en Ingeniería Mecánica
especializado en el área de termo fluidos en Worcester Polytechnic Institute en Estados Unidos.
S Luego, estudie un doctorado en la Universidad de Edimburgo en Escocia.
S Actualmente soy docente a tiempo completo en la Escuela Superior Politécnica del Litoral donde imparto clases como Termodinámica, Combustión, entre otras afines en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Ciencia de la Producción.
Conceptos importantes en la Termodinámica
S Sistemas cerrados
S Volumen de control
S Bordes o Superficie de control
S Alrededores
S Propiedades
S Estados
S Procesos
S Propiedades extensivas vs Propiedades Intensivas
S Equilibrio
Definiendo un sistema
S Un sistema es aquello que deseamos estudiar.
S Los alrededores es todo aquello ajeno o externo a nuestro sistema
S Los bordes es lo que distingue nuestro sistema de los bordes.
Sistema
Alrededores
Borde
Sistemas cerrados
S Los bordes son facilmente distinguibles
S Siempre contienen la materia
S No se puede transportar masa hacia o desde el sistema
S Un sistema aislado es una caso especial de sistemas cerrados en el que no interactúan de ninguna forma con los alrededores.
1. http://www-mdp.eng.cam.ac.uk/web/library/enginfo/aerothermal_dvd_only/aero/fprops/cvanalysis/node10.html
Volumen de Control
S Región de espacio dada por la cual masa puede fluir a través de los bordes del sistema
2. http://leydelatermodinamica.blogspot.com
Macroscopica vs Microscopica
S El método microscópico se caracteriza por una descripción estadística. S El patrón de comportamiento de las partículas se establece como
un promedio
S El método macroscópico describe el sistema por medio de los efectos brutos de las partículas que hacen parte del sistema. S Estos son medibles como la presion y la temperatura
S Termodinamica para la ingeniería predominantemente utiliza el método macroscópico para describir el sistema
Propiedades
S Son características macroscópicas del sistema
S Tienen un valor numérico en cualquier punto en el tiempo sin conocimiento del comportamiento previo del sistema
S Algunos ejemplos incluyen para sistema como el que se muestra son masa, volumen, energía, presión y temperatura
Gas
Estados
S Condición del sistema que es descrita por sus propiedades
S Comúnmente se utilizan propiedades como presión, volumen y temperatura para describir el sistema
S El estado se especifica con un conjunto de sus propiedades donde las demás pueden ser extraídas o calculados de ser necesario.
Gas
Proceso
S Es la transformación de un estado a otro
S Si cualquier propiedad del sistema cambia, su estado cambia y decimos que el sistema ha experimentado un proceso.
S Un ejemplo puede ser una expansión de gas como la que se detalla aqui:
Estado 1: p1, V1, T1, … Estado 2: p2, V2, T2, …
Gas Gas
Propiedades Extensivas vs Intensivas
S Extensivas son aquellas que dependen del tamaño del sistema.
S Ejemplos: masa, volumen y energía
S Su valor es la suma de todas las partes
S Su valor puede variar con el tiempo pero no con la posición
S Intensivas son aquellas que son independiente del tamaño del sistema S Ejemplos: temperatura y
presión S Su valor no depende de la suma S Pueden varias con tiempo o
posición.
3. http://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-46.htm
Equilibrio
S En termodinámica, equilibrio ocurre cuando todos los cambios en el sistema cesan.
S En este caso, el sistema llega a un estado de equilibrio.
S Estos estados de equilibrio y los procesos que llevan de un estado de equilibrio se vuelven muy importantes en la termodinámica.
Referencias
S Cengel, Y., & Boles, M. (2012, Enero). Termodinámica (Séptima ed.). México: Mc-Graw-Hil.
S M. J. Moran and H. N. Shapiro, (2014, May). Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 8th ed., Wiley, New York.