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Termodinámica termodinámica termodinámica
Typology: Schemes and Mind Maps
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La energía suministrada al sistema es igual al cambio de energía en el sistema más la energía evacuada del sistema.
Esuministra da Esistema Eevacuada
Convenio de signos
Q u 2 u 1 W '
SISTEMA
Q
r
W
+ + '
ing. Jimy Oblitas
A B C D
La compresión pasa por una serie de estados de equilibrio termodinámico ya que todos los parámetros del sistema varían de un modo más lento que el correspondiente tiempo de relajación.
Se produce una onda de presión, luego la presión no es la misma en todas partes del sistema y por lo tanto no hay estados de equilibrio termodinámico.
A
B
C
D
TRABAJO DE UN SISTEMA
gas
topes
Estado 1
El pistón está sujeto Estado 1 por unos topes y P>Pe.
gas Al soltarlos, el pistón se desplazará hasta que P=Pe Estado 2
Estado 2
2
1
Los estados intermedios, no están en equilibrio termodinámico, debido al desplazamiento rápido del pistón.
Proceso no cuasiestático
PRIMER PRINCIPIO
u 1 (^) Q W ' u 2
Q u 2 u 1 W '
F Al pasar el émbolo de I a II:
F (^) h
Q SISTEMA B
II
I
T B (^) > T A
SISTEMA A
PRIMERPRINCIPIO
u 1 (^) Q W ' u 2
Q u 2 u 1 W '
F Al pasar el émbolo de I a II:
F (^) h
Q SISTEMA B
II
I
T B (^) > T A
SISTEMA A
El calor y el trabajo son energías de paso que cruzan los límites del sistema: ambas energías modifican el estado del mismo y con ello su energía interna ; pero una vez que pasaron, dejan de ser calor y trabajo.
W (^) 12 p dv 0
p
v
1
2 v = K
W 1 2 p dv 0
p
v
1
2 v = K
2' p (^) = K
(^)
W 1 p dv p dv
W 1 2 p dv 0
p
v
1
2 v = K
2' p (^) = K
(^)
W 1 p dv p dv
W p ( v 2 v 1 )
gas perfecto ( p v = R T ) W R ( T 2 T 1 )
(ln 2 ln 1 )
2 1
2 1 R T v v
dv v
W p dv R T
(^)
gas perfecto ( p v = R T )
1
2
2
2
1 1 1 ln^ p
p W p V
100 dm^3 N 2 se expanden de 7 bar a 1 bar. Calcular el trabajo de expansión, a) si la transformación fuera isoterma,
W 7 105 N/m^2 0 , 1 m^3 ln 7
W 136 , 2 103 J 136 , 2 kJ
v
1
2 2' v 1 v 2
p pp 1
pp 2
T = (^) K
Isoterma
71 /^1 ,^44 , 015
1 /
2
1 1
2 1
(^2)
p
p V
V v
v
1 1
1 1 2 2 1 1 2 2
p v p v p V p V W m
Adiabática
v
1
2 2' v 1 v 2
p
pp 1
pp 2
T = (^) K
1 , 4 1
W^7 1050 ,^11050 ,^4015
74 , 62 103 J74,62kJ
CAPACIDADES CALORÍFICAS
dt
dQ dW C r
dt
dQ dW c r
c dt du p dv c dt dh v dp
Se llama capacidad calorífica al cociente entre la energía térmica recibida por el sistema y la variación de temperatura que como consecuencia sufre:
Por unidad de masa:
El primer principio podría expresarse:
c ( v , T ) dT
du c (^) v v
v
c ( p , T ) dT
dh c (^) p p
p
c (adiabática) = 0
c (isoterma) = ±
Capacidad calorífica a volumen constante
Capacidad calorífica a presión constante
Capacidad calorífica de la isotermas
Capacidad calorífica de las adiabáticas
c dt du p dv
dt
dQ dW c r
dt
dQ dW c r
