CAP l -conceptos de termmodinámica
Páginas: 27 (6738 palabras)
Publicado: 2 de septiembre de 2015
I.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES
I.1.- TERMODINÁMICA:
Es una ciencia que forma parte de la física que estudia los procesos de intercambio de energía entre sistemas termodinámicos así como el análisis de las modificaciones de las propiedades de las sustancias involucradas.
Para que realmente se pueda entender una definición es necesario sean comprendidos cada uno de sus términos. Durante eltranscurso del estudio de esta ciencia se procurará definir proceso, energía, sistema termodinámico, propiedad, etc., para poder tener entonces los conocimientos necesarios para comprender el alcance que tiene la termodinámica.
Es importante considerar que la termodinámica al formar parte de la física es una ciencia que requiere de reflexión y concentración para poder llegar a una mayor comprensión dela forma en que se representan matemáticamente los fenómenos que involucran el movimiento de la materia y la energía, en la naturaleza.
I.2.- SISTEMA TERMODINÁMICO:
Introduciéndonos un poco en la definición dada anteriormente de termodinámica definiremos como Sistema Termodinámico a todo espacio o cantidad de materia que se sujeta a un estudio de intercambio de energía a través de sus limites. Enesta definición de sistema se hace necesario ahora la definición de que es un límite.
I.3.- LÍMITE O FRONTERA DE UN SISTEMA TERMODINÁMICO
Es aquella superficie, real o ficticia, fija o móvil, que nos ayuda a delimitar un sistema termodinámico. O bien que nos sirve para que cualquier espacio o cantidad de materia adquiera la característica de sistema termodinámico.
Los límites aparte de serreales o ficticios, pueden ser fijos o móviles; en seguida, se muestran ejemplos de algunos sistemas termodinámicos, mostrando específicamente sus límites.
En la figura anterior se observa un sistema de bombeo, donde se pueden definir diferentes sistemas termodinámicos tales como:
1.- La cisterna
2.- La bomba
3.- La bomba y el motor
4.- El tinaco
5.- Todo el sistema etc.
Otroejemplo de localización de limites, se puede mostrar en la figura de abajo, donde se muestra un generador eléctrico movido por un motor de combustión interna. Se puede considerar como sistema termodinámico a todo el conjunto (motor y generador) o solo al motor o bien solo al generador.
La localización de los limites, dependerá del equipo donde se requiere determinar el intercambio deenergía.
Los sistemas establecidos, pueden ser definidos como cerrados, abiertos o aislados, enseguida se describen cada uno de ellos.
I.4.- SISTEMA TERMODINÁMICO CERRADO:
Es aquel sistema en que tiene intercambio de energía a través de sus límites o fronteras, pero no intercambio de materia.
Nuevamente nos encontramos dentro de esta definición el concepto de "energía" el cual no es aúndefinido, sin embargo, nos basaremos en el concepto intuitivo que tenemos de éste. Más avanzado el tema, cuando se considera conveniente, será ampliamente definido.
En los siguientes ejemplos se trata de hacer simple la definición de sistema termodinámico cerrado:
1.- Una tasa de café
En este ejemplo, debemos entender que el café es el sistema y que las superficies de la tasa que están en contacto conel líquido forman parte de sus límites así como la superficie del propio café. Si el café dentro de la tasa se está "enfriando" es debido a que esta saliendo "energía" a través de sus límites, pero podemos observar que no existe intercambio de materia, a través de sus límites.
2.- El aire o gas dentro de una jeringa (sistema émbolo-cilindro)
En este ejemplo podemos observar que alsuministrar energía al aire que está dentro de la jeringa, que para nuestro caso es el sistema termodinámico, uno de los límites es móvil, o sea la superficie del émbolo.
Aquí tampoco existe intercambio de materia a través de los límites.
En ambos ejemplos anteriores los límites son reales.
Otros ejemplos de sistemas termodinámicos cerrados serían; un refrigerador funcionando, un foco, un motor...
I.1.- TERMODINÁMICA:
Es una ciencia que forma parte de la física que estudia los procesos de intercambio de energía entre sistemas termodinámicos así como el análisis de las modificaciones de las propiedades de las sustancias involucradas.
Para que realmente se pueda entender una definición es necesario sean comprendidos cada uno de sus términos. Durante eltranscurso del estudio de esta ciencia se procurará definir proceso, energía, sistema termodinámico, propiedad, etc., para poder tener entonces los conocimientos necesarios para comprender el alcance que tiene la termodinámica.
Es importante considerar que la termodinámica al formar parte de la física es una ciencia que requiere de reflexión y concentración para poder llegar a una mayor comprensión dela forma en que se representan matemáticamente los fenómenos que involucran el movimiento de la materia y la energía, en la naturaleza.
I.2.- SISTEMA TERMODINÁMICO:
Introduciéndonos un poco en la definición dada anteriormente de termodinámica definiremos como Sistema Termodinámico a todo espacio o cantidad de materia que se sujeta a un estudio de intercambio de energía a través de sus limites. Enesta definición de sistema se hace necesario ahora la definición de que es un límite.
I.3.- LÍMITE O FRONTERA DE UN SISTEMA TERMODINÁMICO
Es aquella superficie, real o ficticia, fija o móvil, que nos ayuda a delimitar un sistema termodinámico. O bien que nos sirve para que cualquier espacio o cantidad de materia adquiera la característica de sistema termodinámico.
Los límites aparte de serreales o ficticios, pueden ser fijos o móviles; en seguida, se muestran ejemplos de algunos sistemas termodinámicos, mostrando específicamente sus límites.
En la figura anterior se observa un sistema de bombeo, donde se pueden definir diferentes sistemas termodinámicos tales como:
1.- La cisterna
2.- La bomba
3.- La bomba y el motor
4.- El tinaco
5.- Todo el sistema etc.
Otroejemplo de localización de limites, se puede mostrar en la figura de abajo, donde se muestra un generador eléctrico movido por un motor de combustión interna. Se puede considerar como sistema termodinámico a todo el conjunto (motor y generador) o solo al motor o bien solo al generador.
La localización de los limites, dependerá del equipo donde se requiere determinar el intercambio deenergía.
Los sistemas establecidos, pueden ser definidos como cerrados, abiertos o aislados, enseguida se describen cada uno de ellos.
I.4.- SISTEMA TERMODINÁMICO CERRADO:
Es aquel sistema en que tiene intercambio de energía a través de sus límites o fronteras, pero no intercambio de materia.
Nuevamente nos encontramos dentro de esta definición el concepto de "energía" el cual no es aúndefinido, sin embargo, nos basaremos en el concepto intuitivo que tenemos de éste. Más avanzado el tema, cuando se considera conveniente, será ampliamente definido.
En los siguientes ejemplos se trata de hacer simple la definición de sistema termodinámico cerrado:
1.- Una tasa de café
En este ejemplo, debemos entender que el café es el sistema y que las superficies de la tasa que están en contacto conel líquido forman parte de sus límites así como la superficie del propio café. Si el café dentro de la tasa se está "enfriando" es debido a que esta saliendo "energía" a través de sus límites, pero podemos observar que no existe intercambio de materia, a través de sus límites.
2.- El aire o gas dentro de una jeringa (sistema émbolo-cilindro)
En este ejemplo podemos observar que alsuministrar energía al aire que está dentro de la jeringa, que para nuestro caso es el sistema termodinámico, uno de los límites es móvil, o sea la superficie del émbolo.
Aquí tampoco existe intercambio de materia a través de los límites.
En ambos ejemplos anteriores los límites son reales.
Otros ejemplos de sistemas termodinámicos cerrados serían; un refrigerador funcionando, un foco, un motor...
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