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Termodinámica: es el estudio del calor y de su transformación en energía mecánica. Proviene del griego “movimiento del calor” (XIX). Se ocupa de aspectos macroscópicos, la presión, la temperatura, etc. Significa movimiento del calor y sus fundamentos son la conservación de la energía y el hecho de que el calor fluye de los objetos calientes a los objetos fríos, y no al sentido inverso. Ceroabsoluto: límite inferior de temperatura. Dicho límite es el “cero absoluto”. Escala °C -273°C ; escala °K 0°K
1° ley de la termodinámica: la energía no se crea, ni se destruye, solo “se transforma”. Ej.: las plantas. En un principio se creía que el calor era un fluido invisible llamado calórico, que fluía como el agua de un cuerpo caliente a uno frío y el calórico se conservaba en toda interacción.Pero en 1840 se descubrió que el flujo de calor no era sino un flujo de energía. Hoy se considera que la energía no se crea ni se destruye.
Sistemas: es cualquier grupo de átomos, moléculas, partículas u objetos que deseamos ocupar. Ej.: máquina de vapor. Puede ser abierto (intercambia materia con el exterior y energía con su alrededor. Ej.: Vehículo motorizado.), cerrado (puede intercambiarenergía pero no materia con el exterior. Ej.: planeta Tierra, lata de sardinas) o aislado (no intercambia ni materia ni energía. Ej.: termo).
2° ley de la termodinámica: nos indica la dirección en la que fluye la energía en los procesos de lo más caliente a lo más frio.
Procesos adiabáticos: sistemas que no pierden, ni reciben calor: compresión y expavisión. Se dice que el proceso de compresión oexpansión de un gas es adiabático cuando se lleva a cabo de tal manera que el sist. no pierde ni recibe calor. Un ejemplo muy común del proceso casi adiabático es la compresión y expansión de gases en los cilindros de un motor de automóvil. La compresión y la expansión se efectúan en sólo unas centésimas de segundo.
“el orden tiende al desorden”: la energía organizada (es decir, concentrada yutilizable) se degrada convirtiéndose en energía desorganizada (energía no utilizable). La energía de la gasolina es energía organizada y utilizable. Cuando la gasolina se consume en el motor del auto, una porción de energía sirve para realizar trabajo útil, otra porción calienta el motor y el entorno, y otra sale por el tubo de escape. La energía útil se degrada para convertirse en formas de energía noutilizables; no esta disponible para realizar de nuevo el mismo trabajo.
Entropía: es la medida del grado del desorden. Si el desorden aumenta, la entropía aumenta. El sistema viviente debe transformar energía para mantenerse con vida. Cuando deja de hacerlo, el organismo muere y tiene al desorden.
Máquinas térmicas: es fácil transformar trabajo totalmente en calor. Pero el proceso inverso,trasformar calor en trabajo, es imposible. Toda máquina térmica absorbe energía interna de un depósito a mayor temperatura, convierte parte de esta energía en trabajo mecánico y cede la energía restante a un depósito de menor temperatura, llamado generalmente sumidor de calor. Cuando una máquina térmica que funciona entre dos temperaturas, Te y Tf, realiza trabajo, solo una parte de la energía querecibe Tc, puede transformarse en trabajo y el resto es desechado como calor en Tf. Eficencia ideal: (tc-te) / tc. Tc es la temperatura del depósito caliente y Tf es la temperatura del depósito frío. Cuanto mayor sea la temperatura del vapor que impulsa un motor, mayor será la eficiencia. La temperatura y la presión de un vapor continuado van de la mano, si aumenta la temperatura, aumenta lapresión. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, menos será la eficiencia. Cuanto mayor sea la temperatura de operación de una máquina térmica cualquiera, mayor será la eficiencia de la máquina térmica.
3° ley de la termodinámica: afirma que no se puede alcanzar el cero absoluto en un número finito de etapas. Sucintamente, puede definirse como:
* Al llegar al cero absoluto, 0 K, cualquier...
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