Universidad Antonio Nariño, Puerto Colombia / Ing. Jorge González Coneo

“PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA”

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PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

• La primera ley de la Termodinámica es la forma general del Principio de Conservación de la Energía.

• Este principio establece que las formas en las que un sistema puede interactuar de forma energética con los alrededores u otros sistemas es mediante interacciones de trabajo o transferencia de calor. La energía neta de un sistema y sus alrededores es constante.

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• Matematicamente se representa esta ley mediante la ecuación:

• Donde Qneto es la suma de todas las formas de transferencia de calor presentes y trabajo neto es la suma de otdas las formas de trabajo realizados por el sistema o sobre el sistema

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

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• El signo (-) en la ecuación indica que cuando el trabajo es del sistema sobre los alrededores el nivel energético del sistema disminuye(W>0). Mientras que cuando el trabajo es del sistema sobre los alrededores el sistema incrementa su nivel de energía(W<0)

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

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TRANSFERENCIA DE CALOR

• El Calor(la transferencia) es una forma de interacción que se debe a una diferencia de temperaturas entre el sistema y los alrededores. Los mecanismo de transferencia de calor son:

• Conducción• Radiación• Convección

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MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

• CONDUCCIÓN: Es el mecanismo principal de transferencia de calor en sólidos. En este las partículas que se encuentran a una mayor temperatura tienen una mayor cantidad de energía cinética, la cual le van transfiriendo a las partículas vecinas.

• CONVECCIÓN: Este mecanismo de transferencia de calor es propio de los fluidos, y en el la diferencia de temperatura, produce una diferencia de densidades lo cual produce movimiento al interior del fluido.

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MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

• RADIACIÓN: Todos los cuerpos emiten una cierta cantidad de radiación térmica, en todas las direcciones, la cual es proporcional a la cuarta potencia de la su temperatura absoluta. De igual manera todos los cuerpos son capaces de absorver un cierta cantidad de energía térmica emitida por otros cuerpos. En últimas la cantidad de calor transferido por radiación, es un balance de la emitida y la absorbida. La radiación es un fenómeno de naturaleza ondulatoria.

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FORMAS DE TRABAJO

• El trabajo puede definirse como la forma de interacción energética que se produce por la variación de alguna propiedad diferente a la temperatura.

• En forma matemática el trabajo se expresa como:

• Donde F es la Fuerza y dS es el diferencial del desplazamiento.

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ALGUNAS FORMAS DE TRABAJO

• Trabajo de frontera• Trabajo de flecha• Trabajo en resortes• Trabajo de tensión superficial• Trabajo de sobre cuerpos elásticos• Trabajo eléctrico• ……