Principios de Termofluidos

8/18/2019 Principios de Termofluidos

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Principios de Termofuido(Ingenierí de! "m#i$o $%rmicPro'esor )os% I*"n +ur$do +id!g

Ing- Mec- M-Sc-


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In$roducci.n ! /ienci dTermofuidos o ingenierí

"m#i$o $%rmico-•

L. 4.l.0r. T%rmico der(8. del 'r(e'o therme, @('&(). c!or,• E& )o&e)ue&)(. l. )(e&)(. 5?r/(). e de&e

.@uell. @ue e rel.)(o&.& )o& el ).lor,• L. ./4l(. './. de .4l().)(o&e de l. d(fere&5e

for/. de e&er'6. 7 u 5r.&for/.)(ó&+ B. o0l('./4l(.r e5. de&()(ó&,• E& l. .)5u.l(d.d+ l. )(e&)(. f6(). @ue e rel.)

)o& l. e&er'6. 7 l. 5r.&fere&)(.+ 5r.&4or5e 7)o&8er(ó& de l. e&er'6. e )o&o)e& )o/9&/e&

Ciencia de Termouidos o /* e


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Ap!icciones de ! cienci Termofuidos

•

E& 5odo lo ).o e (&8olu)r. l. (&5er)o&e


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Ap!icciones de ingenierí

•

Lo recin$os 0#i$#!es 7 lo d(8ero disposi4.r. 4ro8eer contort ,• Sis$ems de rnspor$e .u5o/o5r(+ .)u*5()o+ .

(&5er e4.)(.l,• Pl.&5. de generci.n de po$enci,• S(5e/. 7 d(4o(5(8o de .4ro8e)B./(e&5o+

.l/.)e&./(e&5o 7 5r.&4or5e de u(do,• S(5e/. fr('or6)o 7 )r(o'e&(.,• S(5e/. de .)o&d()(o&./(e&5o de ./0(e&5e

B.0(5.0le,• S(5e/. de reer8.)(ó& ./0(e&5.l e)oló ().


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P.r5e I

I&'e&(er6. Ter/od(&*/Co/9&/e&5e e de&e l. Termodin"micl. ciencia de la energía y la entropía,


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/oncep$os 'undmen$!es dTermodin"mic•

R.6)e e5(/oló'().: del Gr(e'o thermos HJK =).lor> 7 dOK =4oder>• E5ud(. 5odo lo .4e)5o de l. 5r.&for/.)(ó& de l. e&er'6.

rel.)(ó& )o& l. de/* 4ro4(ed.de de l. /.5er(.,• Le7e o 4r(&)(4(o fu&d./e&5.le de l. Ter/od(&*/().

• Primera ey ! ey de la conser"ación de la energí ., E u& 4r(&).r*)5er )u.&5(5.5(8o @ue e5.0le)e @ue l. e&er'6. de l. &.5ur.le. )./0(.r de u&. for/. . o5r.+ 4ero dic0 cn$idd de energí per)o&5.&5e e& l. &.5ur.le., E de)(r+ l. e&er'6. &o e )re. &( e de5

• #egunda ey ! ey del incremento de la entropía, E5.0le)e @ue&er'6. de l. &.5ur.le. 4oee+ .de/* de ).&5(d.d+ ).l(d.d+ 7 @ue ).l(d.d 5(e&de . de5er(or.re . 5r.8? de l. u5(l(.)(ó& 7 5r.&for/.)e&er'6.,


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C(e&)(. Ter/od(&*/(). Per4eB(5ór().•

Pr(/ero de.rrollo e


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En'o1ues pr e! es$udio dTermodin"mic

Termodin"mic c!"sic

• E&fo@ue /.)ro)ó4()o,

• No re@u(ere el )o&o)(/(e&5o del )o/4or5./(e&5o de l.

4.r56)ul. ele/e&5.le de l. /.5er. )o&5(5u5(8. de lo(5e/. 5er/od(&*/()o,

• F.)(l(5. u& e&fo@ue e&)(llo 4.r. l. reolu)(ó& de 4ro0le/.de (&'e&(er6. de 'r.&de (5e/.,

Termodin"mic es$

• E&

• Se 0.. e& el .&*l(( del )o/4or5.

'r.&de 'ru4o de 4.r56)ul. ele/e&5.l@ue )o&5(5u7e& lo (5e/

• Se .4l(). . e5ud(o del &(8el .5ó/()


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Impor$nci de !s dimensio2 de !s uniddes de medid•

L. ).&5(d.de f6(). e ).r.)5er(.& 4or 4oeedimensiones,• L. /.'&(5ude .('&.d. . l. d(/e&(o&e e

de&o/(&.& uniddes,• D(/e&(o&e 0*().,

• Dimensiones primris o 'undmen$!es: /.. mlo&'(5ud + 5e/4er.5ur. T + 5(e/4o t ,

• Dimensiones secundris o deri*ds: 8elo)(d.de&er'6. %+ 8olu/e& $ , Se e


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Co&)e45o 0*()o e& Ter/od(&*/().•

S(5e/. Ter/od(&*/()o• S(5e/. )err.do o M.. de )o&5rol• S(5e/. .0(er5o o $olu/e& de )o&5rol

• Su4er)(e de )o&5rol =)o&)e45o .o)(.do )o& el /.5er(.le>

• Fro&5er. o l6/(5e• Re.le o (/.'(&.r(.• R6'(d. o defor/.0le• E5.)(o&.r(. o /ó8(le• Per/e.0le o (/4er/e.0le =.l u;o de /.5er(.le>• Ad(.0*5(). o d(.5?r/(). =.l u;o de ).lor>


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S(5e/. 5er/od(&*/()o

•

Se de&o/(&. sis$em$ermodin"mico . )u.l@u(er4or)(ó& del u&(8ero =).&5(d.dde /.5er(. o re'(ó& e4.)(.l>@ue e ele))(o&. 4.r. e5ud(o,

• E5* del(/(5.do 4or 'ron$ers o !ími$es+ . 5r.8? de lo)u.le 4uede& u(r /.5er(. 7e&er'6.,

• Lo @ue re5. 4or fuer. de l.fro&5er. de u& (5e/. ede&o/(&. !rededores,

• Sis$em is!do e .@uel )u7. fro&5er..0olu5./e&5e (/4er/e.0le .l u;o de /de 5od. l. for/.,

• Sis$em di#"$ico e .@uel )u7. fro&5u;o de ).lor . 5r.8? de ell.,

• Fron$ers di$%rmics, Cu.&do . 5r.8?).lor+ de 5.l for/. @ue (&/ed(.5./e&5e l.(5e/. 5(e&de . ('u.l.r l. 5e/4er.5ur. de


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Pro4(ed.de 5er/od(&*/().

E3$ensi*s

• A@uell. )u7o 8.lor de4e&de de l. ).&5(d.d de /.5er(. del(5e/.,

• $olu/e&

•

Peo• M..

• Mo/e&5u/

• E&er'6.

In$ensi*s

• A@uell. )u7o 8.lor e (&de4e&d(e&/

Se de&o/(&. propiedd especí4c .@uell. d(8(d(r u&. 4ro4(ed.d e


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/on$inuo

•

L. /.5er(. e5* )o&5(5u(d. 4or *5o/o o pr$ícu!s e!em• L. &o)(ó& de )o&5(&uo e .o)(. )o& u&. ).&5(d.d Bo/o'?&

/.5er(.• Se )o&(der. @ue l. /.5er(. )o&5(5u5(8. de u& (5e/. e )

)o/o u& con$inuo+ )u.&do l. d(5.&)(. 4ro/ed(o e&5re l.4.r56)ul. ele/e&5.le )o&5(5u5(8. del (5e/. e /u7 4e)o/4.r.d. )o& l. d(/e&(o&e del (5e/. o del re)(4(e&5)o&5(e&e,

• L. &o)(ó& de )o&5(&uo 4er/(5e )o&(der.r l. 4ro4(ed.de (5e/. )o/o fu&)(o&e de 4u&5o

• Lo (5e/. @ue )o&5(e&e& /u7 4e@ue. ).&5(d.de de e& e4.)(o /u7 'r.&de+ &o 4uede& )o&(der.re )o/o )


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Densidd 2 5r*edd espec

• L. densidd e l. ).&5(d.d de /.5er(. =/..> )o&5e&(d. e& l. u&(d.d de 8ol

(5e/. 7 e (/0ol(. )o& l. le5r. 'r(e'. ro[: &' E& el SI+ l. u&(d.de de /W'\/]

• El (&8ero de l. de&(d.d e )o&o)e )o/o *o!umen especí4co+ e (&d(). el 8o)u4. l. u&(d.d de /.5er(. =/..> del (5e/.^ e (de&5(). )o& l. le5r. 8e[" 7 e /(de e& /]\W' e& el SI,

• L. gr*edd especí4c o densidd especí4c e de&e )o/o l. rel.)(ó&de&(d.d de u&. u5.&)(. 7 l. de l. u5.&)(. e5*&d.r de /refere&)(. . l. 5e4e)().d., Se (de&5(). )o/o #( 7 e u&. /.'&(5ud .d(/e&(o&.l, P.r. l.

lo ).o+ l. u5.&)(. e5*&d.r de refere&)(. e el .'u. . _C+ )u7. de&(d.&) ` 1222 W'\/]

• El 4eo de l. u&(d.d de 8olu/e& de u&. u5.&)(. e )o&o) .l &(8el del /.r eespecí4co 7 e (de&5(). )o& l. le5r. 'r(e'. './/.[ * + & g ^ u d(/e&o& N\/]+ (e&do g l. .)eler.)(ó& lo).l de l. 'r.8ed.d+ )u7o 8.lor e5*&d.r ./.r e Q,1 /\ Se'9& e. el ).o+ e5. .)eler.)(ó& lo).l de l. 'r.8ed.d de8.lor.re e& el (5(o de lo).l(.)(ó& del (5e/. e& )ue5(ó&,


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Es$do $ermodin"mico 2e1ui!i#rio• U& es$do $ermodin"mico e u& )o&;u&5o de 4ro4(ed.de

5er/od(&*/(). @ue de)r(0e& .l (5e/.+ ).d. u&. de l. )uu& 8.lor @ue 5(e&de . /.&5e&ere e& el 5(e/4o,

• -.5. el )./0(o del 8.lor de u&. ol. 4ro4(ed.d+ .u&@ue e. fr.))(ó& (&&(5e(/.l+ 4.r. @ue (&/ed(.5./e&5e @uede de&(d&ue8o e5.do 5er/od(&*/()o,

• L. 5er/od(&*/(). e o)u4. del e5ud(o de lo e5.do de e@u

&.5ur.le., L. 4.l.0r. e@u(l(0r(o e reere . e5.do de 0.l.&de)(r+ )u.&do u& (5e/. e e&)ue&5r. e& e5.do de e@u(l(0r(o5e&de&)(. . /od().)(o&e de lo 8.lore de u 4ro4(ed.de5er/od(&*/().,

• U& (5e/. e& e@u(l(0r(o &o e


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Tipos de es$dos de e1ui!i#r

• E1ui!i#rio $%rmico a )u.&do l. 5e/4er.5ur. 4er/.&e)e e& u& /(e& 5od. l. e


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Po5ul.do de e5.do

• El e5.do 5er/od(&*/()o de u& (5e/. e5* de)r(5o 4or lo 8u 4ro4(ed.de, Pero &o e &e)e.r(o )o&o)er )o& 4re)((ó& e5od. 7 ).d. u&. de l. 4ro4(ed.de 4.r. )o&)lu(r @ue el (5ee& u& e5.do de5er/(&.do,

• -.5. )o& )o&o)er lo 8.lore de u& 'ru4o de 4ro4(ed.de 4.de/* @uede& de&(d. . 4.r5(r de .@uell. @ue e )o&o)e& )4re)((ó&,

•

El Postulado de %stado e5.0le)e @ue:%l estado termodinámico de un sistema sim

compresible ,ueda totalmente de-nido cuandconocen los "alores de dos propiedades inten

independientes'


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Sis$em simp!e compresi#!e

• U& (5e/. (/4le )o/4re(0le e .@uel @ue &o ufre .l5e4or efe)5o e


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Procesos 2 cic!os

Procesos $ermodin"micos• Cu.l@u(er 8.r(.)(ó& @ue ufr. u&

(5e/. e&5re do e5.do5er/od(&*/()o de e@u(l(0r(o,

• L. e)ue&)(. de e5.dou)e(8./e&5e re)orr(do 4or el(5e/. e&5re lo e5.do (&()(.l 7&.l de e@u(l(0r(o e de&o/(&.$r2ec$ori de! proceso,

• A6 @ue u& 4ro)eo @ued. de&(do)u.&do @ued.& )l.r./e&5ee4e)().do lo e5.do (&()(.l 7&.l 7 l. 5r.7e)5or(.+ .de/* de l.(&5er.))(o&e )o& el e&5or&o,

/ic!os $ermodin"micos

• So& 4ro)eo e& lo @ue el e5.do &.l )o((&()(.l,

• L. )o(&)(de&)(. del e5.do (&()(.l )o& el e5.)o&er8.)(ó& de l. e5ru)5ur. @u6/(). de l

5r.0.;o,• E (/4or5.&5e d(fere&)(.r lo )()lo 5er/od

)()lo /e)*&()o,


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Temper$ur (T & 2 Le2 cero

L. 5e/4er.5ur. e .u/e )o/o u&. /ed(d. (&d(re)5. del 'r.do de .'(5.)(ó&

4ro/ed(o de l. 4.r56)ul. ele/e&5.le de u& (5e/.,• E).l. Cel(u a A&dr? Cel(u =121> A5ró&o/o ue)o

• A'u. Pu&5o de B(elo 2_C \ Pu&5o de 8.4or 122_C

• E).l. F.Bre&Be(5 a G.0r(el F.Bre&Be(5 =1331]3> Co&5ru)5or .le/*& de • A'u. Pu&5o de B(elo ]_F \ Pu&5o de 8.4or 1_F.C / 0 + 1.F ! 234 / 5

• E).l. .0olu5. =Pu&5o de refere&)(. [)ero[ .0olu5o•

Xel8(& V(ll(./ TBo/o& =Lord Xel8(&> =11Q2> .6 + .C 7 382'90• R.&W(&e a V(ll(./ R.&W(&e =121> .: + .F 7 ;05'

Po5ul.d. e& 1Q]1 4or R.l4B %o.r Foler =1Q1Q>


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Presi.n ( p&

•

E el efe)5o de l. fuer. &or/.l efe)5(8. e;er)(d. 4or4.r56)ul. de u& (5e/. 5er/od(&*/()o 4or u&(d.d de )u.l@u(er u4er)(e @ue e5? e& )o&5.)5o )o& el /

• El )o&)e45o de 4re(ó& 5(e&e ('&().do 4r*)5()o 9&()4.r. (5e/. u(do =)o&5(5u(do 4or l6@u(do o '.

• P.r. lo (5e/. )o&5(5u(do 4or u5.&)(. ól(d.

&o)(ó& de 4re(ó& e de&o/(&. efuero &or/.l,• E& el (5e/. (&5er&.)(o&.l+ SI+ l. u&(d.d de /ed(d.

4re(ó& e el P.).l =P.>

1 P. ` 1 =N\/>


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O$rs medids de ! presi.n

• Pre(ó& .5/of?r(). =o 0.ro/?5r().> a E l. 4re(ó& e;er)(d. 4or l. /ol?

.(re .5/of?r()o o0re )u.l@u(er u4er)(e @ue e5? e& )o&5.)5o )o& ell. po ` 1 0.r ` 122 WP. ` 2,1 MP.

1 .5/ ` 121 ] P. ` 121,] WP. ` 1,21] 0.r

1 W'f\)/ ` Q,2 N\)/ ` 2,Q2 0.r ` 2,Q3Q .5/

p + po 7 p

g

pg a Pre(ó& /.&o/?5r()., L. 4re(ó& (&d().d. 4or u& (&5ru/e&5o de=/.&ó/e5ro>

Cu.l@u(er 4re(ó& /e&or @ue l. 4re(ó& .5/of?r(). lo).l e )o&o)e )o/8.)6o+ o (/4le/e&5e+ 8.)6o,


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Vrici.n de ! presi.n den$de un fuidoL. 4re(ó& de&5ro de u& u(do ='. o l6@u(do> 8.r6. (&8er./e&5e )

de ele8.)(ó& = z > de&5ro de d()Bo u(do,

1dp/d=4 + > &g

Y )o&(der.&do h )o/o l. 4rofu&d(d.d de l. u0().)(ó& del 4u&5o d4or de0.;o de l. u4er)(e l(0re de u& l6@u(do d.do+ e 5(e&

p + po 7 &gh + po 7 *h

S(e&do b ` H'+ el 4eo e4e)6f()o de l. u5.&)(.L. 8.r(.)(ó& de l. 4re(ó& e&5re do 4u&5o de /ed(d. =1 7 >+ e4

u&. d(5.&)(. de ele8.)(ó& Δz de&5ro de u& /(/o u(do de de)o&5.&5e+

?p + p3 ! p9 + * ?= + @ ─

•


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Forms de Energí

• L. e&er'6. 4uede e


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Ls sus$ncis purs

• Su5.&)(. @ue 4oee& u&. 9&(). e5ru)5ur. @u6/(). @ue 4er/.

(&/od().0le )u.l@u(er. e. el 4ro)eo 5er/od(&*/()o .l @ue o/e5(d.,

• F.e de l. u5.&)(. 4ur.:

• Sól(d.• L6@u(d.•

G.• L. /e)l. .5ur.d. de f.e de u5.&)(. 4ur.

• $.4or .5ur.do• L6@u(do .5ur.do• Sól(do .5ur.do


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Propieddes de !s me6c!ss$urds• $olu/e& e4e)6)o de /e)l. .5ur.d. l6@u(do8.4or

" + " f 7 D1" g ! " f 4 + " f 7 D" fg

S(e&do D l. ).l(d.d de l. /e)l.

D + m"apor / mtotal

El )o/4le/e&5o 9 ! D + de l. ).l(d.d e l. Bu/ed.d,

9> D ` mlí,uido / mtotal

E5e )r(5er(o e .4l().0le . 5od. l. 4ro4(ed.de de l. /e)l. .55od. l. f.e,

E&er'6. (&5er&. de /e)l. .5ur.d. u + uf 7 D1ug ! uf 4 + uf 7 Du

E&5.l46. de /e)l. .5ur.d. h + hf 7 D1hg ! hf 4 + hf 7 Dhfg

E&5ro46. de /e)l. .5ur.d. s + sf 7 D1sg ! sf 4 + sf 7 Dsfg


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Me=clas saturadas

• E& u&. /e)l. .5ur.d. de f.e de u&. u5.&)(. 4ur.+ ).d.

)o&er8. l. 4ro4(ed.de de .5ur.)(ó&+ )o& (&de4e&de&)(. d4ro4or)(ó& de ).d. f.e e& l. /e)l.,

• D(.'r./. de f.e de u5.&)(. 4ur.:• D(.'r./. p ! " • D(.'r./. T ! "

T.0l. de 4ro4(ed.de de l. f.e de u5.&)(. 4ur.• T.0l. de .5ur.)(ó& l6@u(do8.4or• T.0l. de .5ur.)(ó& l6@u(doól(do• T.0l. de 8.4or o0re).le&5.do 7 l6@u(do )o/4r(/(do• C./4.&. de .5ur.)(ó&


31/56

E&er'6. (&5er&. 7 e&5.l46.

•

L. energía interna e5* rel.)(o&.d. )o& l. (&5ede l. .)5(8(d.d /ole)ul.r+ e& =W!>

E&er'6. (&5er&. e4e)6).: u + / m e& =

• L. entalpía E + 7 p$ e& =W!> e u&. 4ro4(e

5er/od(&*/(). @ue u/. l. e&er'6. (&5er&. )o&e&er'6. de u;o+ p$

E&5.l46. e4e)6).: h + u 7 p" e& =W!\

L. e&er'6. (&5er&. 7 l. e&5.l46. o& 4ro4(ed.

5er/od(&*/(). @ue de4e&de& fuer5e/e&5e d

í


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/!ores especí4cos 2 re!cio'uncion!es

E u&. 4ro4(ed.d @ue (&d(). l. ).4.)(du&. u5.&)(. 4.r. .)e45.r o l(0er.r )De4e&de fuer5e/e&5e de l. 5e/4er.5

• C.lor e4e)6)o . 4re(ó& )o&5.&5e+ c p

• C.lor e4e)6)o . 8olu/e& )o&5.&5e+ c"

e


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Forms mcrosc.pics deEnergí• %nergía cinética, E u&.

/.&(fe5.)(ó& /.)ro)ó4(). de l.e&er'6. de u& (5e/. rel.)(o&.d.)o& el /o8(/(e&5o del (5e/. e&el /.r)o de refere&)(., Se(de&5(). )o/9&/e&5e )o/o 6% 7e d(re)5./e&5e 4ro4or)(o&.l .l)u.dr.do de l. 8elo)(d.d del

(5e/.,6% + m 1$ 3 / 34 e& =W!>^

o 4or u&(d.d de /.. del (5e/.:

Ae + $ 3 / 3 e& =W!\W'>

• %nergía potenci!, E u&. /.&(fe5.)(ó&e&er'6. de u& (5e/. e& rel.)(ó& )o& u e/.r)o de refere&)(., Se (de&5(). )o/9&/d(re)5./e&5e 4ro4or)(o&.l . l. .l5ur. de e(5e/.+ = /ed(d. e& /,

P% + m g= e& =W!>^

o 4or u&(d.d de /.. del (5e pe + g= e& =W!\W'>


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Energí $o$!

• L. e&er'6. 5o5.l de u& (5e/. e l. u/. de dode e&er'6.:

• E&er'6. (&5r6&e). o (&Bere&5e . l. e5ru)5ur. /()rdel (5e/.: e&er'6. (&5er&. =U>+ e&er'6. @u6/(). =E&u)le.r =EN>+ e&er'6. ele)5ro/.'&?5(). =EM>+ e5),

• E&er'6. e,

% + 7 %G 7 %H 7 I 7 6% 7 P%

P.r. (5e/. )o&5(5u(do 4or u5.&)(. (/4le)o/4re(0le+ l. e&er'6. 5o5.l (&)lu7e l. e&er'6. (

l. e&er'6. )(&?5(). 7 4o5e&)(.l


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M"s so#re ! energí in$ern

• E& u& 4r(&)(4(o e de&6. l. e&er'6. (&5er&. )o/o l. u/.5or(. de l. for/. /

de l. e&er'6. de l. u5.&)(. )o&5(5u5(8. del (5e/., E& o5r. 4.l.0r.+ l.e&er'6. .o)(.d. )o& l. e5ru)5ur. /ole)ul.r 7 )o& l. (&5e&(d.d de l. .)5(8(d.e de)(r l. u/. de l. e&er'6. )(&?5(). 7 4o5e&)(.l de l. /ol?)ul.,

• E& el */0(5o /ole)ul.r+ l. /ol?)ul. 5(e&e& d(8ero r.&'o de /o8(/(e&5o+ . Tr.l.)(o&.l+ 0, $(0r.)(o&.l+ ), Ro5.)(o&.l• Ad()(o&.l/e&5e+ lo ele)5ro&e 7 lo &6)leo de lo *5o/o 5(e&e& 5./0(?& e&er

=ro5.)(ó& 5r.l.)(ó& o0re u 4ro4(o e;e>• L. e&er'6. (&5er&. .o)(.d. )o& l. e&er'6. )(&?5(). de l. /ol?)ul. e de&o

energía sensible,• L. e&er'6. (&5er&. .o)(.d. )o& l. for5.le. de lo e&l.)e e&5re lo &u)leo de

u ele)5ro&e+ 7 l. .o)(.d. )o& l. fuer. de .5r.))(ó& 'r.8(5.)(o&.l e&5re /)o&o)e& )o/o energía latente,

• Cu.&do l. u5.&)(. de 5r.0.;o )./0(. u &.5ur.le. @u6/().+ de4e&d(e&do d()Bo )./0(o+ e&5r.& e& ;ue'o l. energía ,uímica 7 l. energía nuclear + ).o,


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For/. de 5r.&fere&)(. de e&e

L. e&er'6. 4uede 5r.&fer(re /ed(.&5e 5re .l5er&• Tr.&fere&)(. de e&er'6. .o)(.d. )o& 5r.&4or5e de /.• Tr.&fere&)(. de e&er'6. e& for/. de 5r.0.;o• Tr.&fere&)(. de e&er'6. e& for/. de ).lor

• E& 8(r5ud de lo 4l.&5e./(e&5o de l. 5eor6. de l. rel.5(8

% + m c3

Siendo c, la constante de velocidad de la luz


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/!or 2 Tr#7o

• E! c!or 2 e! Tr#7o son 'orms de $rnspoenergí8 no son propieddes $ermodin"mic

• C.lor 7 5r.0.;o o& 'en.menos $rnsi$orios• C.lor 7 5r.0.;o o& 'en.menos de 'ron$er• C.lor 7 5r.0.;o o& 'en.menos de $r2ec$ori• C.lor 7 5r.0.;o &o o& fu&)(o&e de 4u&5o 7 e&

)o&e)ue&)(. o& di'erenci!es ine3c$s:

JG 7 JK

Trns'erenci de energí p


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Trns'erenci de energí pc!or

• CL: e u&. for/. de 5r.&fere&)(. de e&er'6. e&5re (5e

5er/od(&*/()o =o e&5re u& (5e/. 7 u .lrededore> e& 8(r5d(fere&)(. de 5e/4er.5ur.,

• Me).&(/o 0*()o de l. 5r.&fere&)(. de ).lor Tr.&fere&)(. de ).lor 4or /ONDU//I9N Tr.&fere&)(. de ).lor 4or /ONVE//I9N Tr.&fere&)(. de ).lor 4or RADIA/I9N

L. 5r.&fere&)(. de e&er'6. e& for/. de ).lor 5(e&e lu'.r e


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Tr.&fere&)(. de e&er'6. /ed(.5r.0.;o• T:LLB e u&. for/. de 5r.&fere&)(. de e&er'6. .o)(.d. )o& l

u&. fuer. . lo l.r'o de u&. 5r.7e)5or(.,• Me).&(/o 0*()o de l. 5r.&fere&)(. de ).lor

Tr.&fere&)(. de ).lor 4or /ONDU//I9N Tr.&fere&)(. de ).lor 4or /ONVE//I9N Tr.&fere&)(. de ).lor 4or RADIA/I9N

E& )o&e)ue&)(. l. e&er'6. @ue 4.. . 5r.8? de l. fro&5er. de u& (5e/. )e).lor+ e&5o&)e er* 5r.0.;o,

K + F ?

P.r. 5odo lo efe)5o+ el 4rodu)5o delo 8e)5ore F 7 NL e e).l.)o&e)ue&)(.+ l. )o/4o&e&5e de l. fuer. @ue 4rodu)e e& 5r.0.;o e l. )e& l. d(re))(ó& de 5.&'e&)(. o 4.r.lel. . l. 5r.7e)5or(., L. )o/4o&e&5e

5r.7e)5or(. &o .4or5. . l. re.l(.)(ó& de 5r.0.;o,

Tr.0.;o e& l. fro&5er. /ó8(l de


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Tr.0.;o e& l. fro&5er. /ó8(l de (5e/.• El 5r.0.;o e& l. fro&5er. /ó8(l de u& (5e/.

5er/od(&*/()o e@u(8.le .l *re. 0.;o l. )ur8. de5r.7e)5or(. del 4ro)eo .l @ue e5* o/e5(do el 5er/od(&*/()o:

9K 3 +

" e& for/. de 5r.0.;o 4or u&(d.d de /.. del

9Q3 +

•

For/. de 5r.0.;o /e)*&()o 7


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For/. de 5r.0.;o /e)*&()o 7el?)5r()o• Tr.0.;o de e;e• Tr.0.;o de reor5e• Tr.0.;o o0re )uer4o el*5()o• Tr.0.;o de e5(r./(e&5o de 4el6)ul. de l6@u(do• Tr.0.;o 4.r. ele8.r u& 4eo

• Tr.0.;o 4.r. .)eler.r u& o0;e5o• Tr.0.;o de )orr(e&5e el?)5r().• Tr.0.;o ele)5ro/.'&?5()o• Tr.0.;o de 4ol.r(.)(ó& el?)5r().


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Pr(/er. Le7 de l. Ter/od(&*/()

• E )o&o)(d. 5./0(?& )o/o ey de la Conser"ación de la %nergía'• E5.0le)e @ue ! energí no puede ser cred ni des$ruid durproceso8 so!men$e puede cm#ir de 'orm-

• P.r. 5odo lo 4ro)eo .d(.0*5()o =e de)(r+ (& 5r.&fere&)(. de ).ldo e5.do 5er/od(&*/()o e4e)().do de u& (5e/. )err.do+ el (e/4re e el /(/o (& (/4or5.r l. &.5ur.le. del (5e/. &( lo de5.4ro)eo,

• E5e )o&)e45o e der(8. de lo 5r.0.;o de edur.&5e l. 4r(/er. /(5.d del ('lo I,• L. 4r(&)(4.l )o&e)ue&)(. der(8.d. de l. Pr(/er. le7 de l. Ter/od(&*/(). e el%nergía Total %- L. 8.r(.)(ó& de l. e&er'6. 5o5.l de u& (5e/. dur.&5e u& 4r.d(.0*5()o er* (e/4re ('u.l .l 5r.0.;o &e5o re.l(.do 4or el (5e/.,

• De ('u.l for/.+ dur.&5e u& 4ro)eo @ue (&8olu)r. 5r.&fere&)(. de ).lor 7 e re4rodu))(ó& &( )o&u/o de 5r.0.;o+ el (&)re/e&5o o d(/(&u)(ó& de l. e&er'6. ('u.l .l (&5er)./0(o de ).lor . 5r.8? de l. fro&5er.,

Primer Le2 pr un sis$em


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Primer Le2 pr un sis$emcerrdo• Cu.&do u& (5e/. )err.do =/.. )o&5.&5e> re.l(. u& 4ro)eo 5er/od

u/. del ).lor 7 el 5r.0.;o (&8olu)r.do e& el 4ro)eo e (e/4re ('u.l .8.r(.)(ó& de l. e&er'6. 5o5.l del (5e/.,

JG ! JK + d%

9G3 ! 9K 3 + %3 ! %9

Do&de

9G3 +7 o& d(fere&)(.le (&e


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Vrici.n de ! energí de sis$em, ?%sistema

?% + ? 7 ?6% 7 ?P%Do&de:

? + m 13 ! 9 4

?6% + R m 1$ 33 ! $ 93 4 ?P% + mg 1=3 ! =9 4

S( ?6% + ?P% + ) e&5o&)e ?% +

En gener! pr un sis$em


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En gener! pr un sis$emcerrdo

9G3 ! 9K 3 + 13 ! 9 4 7 R m 1$ 33 ! $ 93 4 7 mg

bienS

9,3 ! 9Q3 + 1u3 ! u9 4 7 R 1$ 33 ! $ 93 4 7 g 1=3

/"!cu!o de! $r#7o en proce


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/"!cu!o de! $r#7o en procepo!i$r.picos• El 4ro)eo 4ol(5ró4()o e (de&5(). )o& l. rel.)(ó

P" n + constanteEl e

& ` 2 4ro)eo (o0*r()o = p )o&5.&5e>& ` 4ro)eo (o)ór()o =" )o&5.&5e>

& ` W ` 4ro)eo .d(.0*5()o =G + )>

•

/"!cu!o de! $r#7o en proce


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/"!cu!o de! $r#7o en procepo!i$r.picos

9Q3 + ` `

9Q3 `

9Q3 +

9K 3 +

•

Primer Le2 p!icd Vo!u


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Primer Le2 p!icd Vo!ude /on$ro!• $er().)(ó& de )o&5(&u(d.d

g eg (

• $er().)(ó& de )o&er8.)(ó& de l. e&er'6.

• g eg ( )

([ (&'reo

e[ e'reo

•


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/on$inuidd

Ms 1ue ingres ! V/ en :$ ; Ms 1ue #e! V/ en :$

< Vrici.n ne$ de ! ms den$ro de! V/

L r$ ne$ de ! *rici.n de ! ms denV/ es igu! ! fu7o ne$o de ms $r*%s de

•

i id d


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/on$inuidd

E& ?'(/e& 4er/.&e&5e

•

E í % i


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Energí r%gimen permnen$

ue )u.&do 5(e&e u&. ol. e&5r.d. 7 u&. ol. .l

S(& e )o&(der.r hXE &( hPE:

•

E&er'6. 7 )o&5(&u(d.d\r?'(/e&


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E&er'6. 7 )o&5(&u(d.d\r?'(/e&5r.&(5or(o

i

•

S d L


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Segund Le2

L. #egunda ey de la Termodinámrel.)(o&. )o& l. ).l(d.d de l. E&er'6. l. rel.)(ó& bene-cio/costo de lo

(&5er)./0(o e&er'?5()o+ @ue 8.lo

(&d(re)5./e&5e /ed(.&5e el )o&)e45%ntropía

P 5 l d f d 5 l


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Po5ul.do fu&d./e&5.le

• Postulado 6el"in>PlancA , E (/4o(0le)o&5ru(r u& /o5or de ).lor @ue fu&)(o&e d/.&er. )o&5(&u. 5o/.&do4 ).lor de u&. 9fue&5e 5?r/(). 7 5r.&for/.&do 5o5.l/e&5d()Bo ).lor e& 5r.0.;o

•

Postulado Clausius, E (/4o(0le )o&5r0o/0. @ue 5r.&er. ).lor dede u& */00.;. 5e/4er.5ur. B.)(. u& */0(5o de .l5.5e/4er.5ur. (& u5(l(.r e&er'6. .d()(o&.l d.lrededore

No)(o&e de Mo5ore 7 -o/0.


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No)(o&e de Mo5ore 7 -o/0.C.lor• U& motor de calor @ue fu&)(o&. de for/. 4er/.&e&5e )u/4l(e&do

5er/od(&*/()o+ 5o/. ).lor de u&. fue&5e 5?r/(). de .l5. 5e/4er.55r.&for/7 4.r. ello (e/4re de0er* 5o/.r e&er'6. de lo .lreded4d()Bo ).lor e& 5r.0.;o 7 d((4. el re5o de d()Bo ).lor+ )o/o 4?rd(d.u/(dero 5?r/()o de 0.;. 5e/4er.5ur.

• U&. bomba de calor @ue fu&)(o&. de /.&er. 4er/.&e&5e )u/4l()()lo 5er/od(&*/()o+ 5r.&ere ).lor de u& re)(&5o de 0.;. 5e/4er.u& */0(5o de .l5. 5e/4er.5ur.+ 7 4.r. ello+ (&d(4e&.0le/e&5e dee&er'6. de lo .lrededore e& for/. de 5r.0.;o de 0o/0eo,

• De4e&d(e&do del o0;e5o de (&5er? de l. 5r.&fere&)(. de e&er'6. 5?l. 0o/0. de ).lor+ e5. 4odr*& )u/4l(r fu&)(o&e )o/o refrige)o/o calefactores,

• El /odelo ó45(/o de )o/4.r.)(ó& del )()lo @ue )u/4le& 5.&5o lo /)o/o l. 0o/0. de ).lor+ e el Ciclo Carnot ,


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Principios de Termofluidos

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