Capitulo 2 Cengel
Páginas: 13 (3044 palabras)
Publicado: 11 de marzo de 2013
Termodinámica
1.1 Termodinámica y Energía
La termodinámica se puede definir como la ciencia de la energía. La energía es la capacidad para causar cambios. El término termodinámica proviene de las palabras griegas therme (calor) y dynamis (fuerza), lo cuál corresponde a lo más descriptivo de los primeros esfuerzos de convertir el calor en energía.
El principio de la conservación de lanaturaleza expresa que durante una interacción, la energía puede cambiar de una forma a otra pero su cantidad total pertenece constante. La energía no se crea ni se destruye.
La primera ley de la termodinámica sostiene que la energía es una propiedad termodinámica. La segunda ley de la termodinámica afirma que la energía tiene calidad así como cantidad, y los procesos reales ocurren hacia dondedisminuye la calidad de la energía.
La termodinámica surgió con Thomas Savery en 1697 y Thomas Newcomen en 1712 en Inglaterra con las primeras máquinas de vapor atmosféricas exitosas.
La primera y segunda leyes de la termodinámica surgieron en 1850 con William Rankine, Rudolph Clausius y Lord Kelvin. El termino termodinámica lo uso por primera vez Lord Kelvin y William Rankine escribió en 1859el primer texto sobre el tema.
La sustancia esta constituida por moléculas, y las propiedades dependen de estas. Al enfoque macroscópico que no requiere conocer el comportamiento de estas partículas se llama termodinámica clásica. El enfoque basado en los comportamientos de las partículas es la termodinámica estadística.
Áreas de aplicación de la termodinámica
Todas las actividades quetengan interacción entre la energía y la materia es área de estudio de termodinámica. Por eso comúnmente se encuentra en muchos sistemas de ingeniería y de la vida cotidiana.
1.2 Importancia de las dimensiones y unidades
Cualquier cantidad física se caracteriza mediante dimensiones. Las magnitudes asignadas a las dimensiones se llaman unidades. Existen las dimensiones primarias o fundamentales ylas dimensiones secundarias o derivadas.
En la actualidad hay dos sistemas de unidades: el inglés y el internacional. El SI esta basado en una relación decimal entre unidades; mientras que el inglés se relacionan entre sí de manera arbitraria.
En 1790 la Asamblea Nacional Francesa creo una primera versión del sistema métrico pero tuvo aceptación hasta 1875. En 1960 se produjo el SI con seisunidades fundamentales: metro (m) para longitud, kilogramo (kg) para masa, segundo (s) para tiempo, ampere (A) para corriente eléctrica, grado Kelvin (ºK) para temperatura y candela (cd) para intensidad luminosa (cantidad de luz). En 1971 se añadió mol (mol) para cantidad de materia.
Con base en el esquema de notación introducida en 1967, el símbolo de grado se eliminó en forma oficial de launidad de temperatura absoluta, y todo los nombres de unidades se escribiría con minúscula incluso si se derivan de nombres propios. Sin embargo, la abreviatura de una unidad se escribiría con mayúscula si la unidad provenía de un nombre propio.
Algunas unidades SI e Inglesas
En el SI, las unidades de masa, longitud y tiempo son kilogramos (kg), metro (m) y segundo (s), respectivamente. Lasunidades correspondientes en el sistema inglés son libra-masa (lbm), pie (ft) y segundo (s).
En el sistema inglés, la fuerza es considerada comúnmente como una de las dimensiones primarias y se le asigna una unidad no derivada.
En el SI, la unidad de fuerza es el newton (N), y se define como la fuerza requerida para acelerar una masa de 1 kg a razón de 1 m/s2 . En el sistema inglés, la unidad defuerza es libra-fuerza (lbf) y se define como la fuerza requerida para acelerar una masa de 32.174 lbm ( 1 slug) a razón de 1 ft/s2 .Otra unidad de fuerza que se utiliza es el kilogramo-fuerza (kgf), que es el peso de 1kg de masa a nivel del mar (1 kgf = 9.807 N).
El término peso es la fuerza gravitacional aplicada a un cuerpo, y su magnitud se determina a partir de la segunda ley de Newton....
1.1 Termodinámica y Energía
La termodinámica se puede definir como la ciencia de la energía. La energía es la capacidad para causar cambios. El término termodinámica proviene de las palabras griegas therme (calor) y dynamis (fuerza), lo cuál corresponde a lo más descriptivo de los primeros esfuerzos de convertir el calor en energía.
El principio de la conservación de lanaturaleza expresa que durante una interacción, la energía puede cambiar de una forma a otra pero su cantidad total pertenece constante. La energía no se crea ni se destruye.
La primera ley de la termodinámica sostiene que la energía es una propiedad termodinámica. La segunda ley de la termodinámica afirma que la energía tiene calidad así como cantidad, y los procesos reales ocurren hacia dondedisminuye la calidad de la energía.
La termodinámica surgió con Thomas Savery en 1697 y Thomas Newcomen en 1712 en Inglaterra con las primeras máquinas de vapor atmosféricas exitosas.
La primera y segunda leyes de la termodinámica surgieron en 1850 con William Rankine, Rudolph Clausius y Lord Kelvin. El termino termodinámica lo uso por primera vez Lord Kelvin y William Rankine escribió en 1859el primer texto sobre el tema.
La sustancia esta constituida por moléculas, y las propiedades dependen de estas. Al enfoque macroscópico que no requiere conocer el comportamiento de estas partículas se llama termodinámica clásica. El enfoque basado en los comportamientos de las partículas es la termodinámica estadística.
Áreas de aplicación de la termodinámica
Todas las actividades quetengan interacción entre la energía y la materia es área de estudio de termodinámica. Por eso comúnmente se encuentra en muchos sistemas de ingeniería y de la vida cotidiana.
1.2 Importancia de las dimensiones y unidades
Cualquier cantidad física se caracteriza mediante dimensiones. Las magnitudes asignadas a las dimensiones se llaman unidades. Existen las dimensiones primarias o fundamentales ylas dimensiones secundarias o derivadas.
En la actualidad hay dos sistemas de unidades: el inglés y el internacional. El SI esta basado en una relación decimal entre unidades; mientras que el inglés se relacionan entre sí de manera arbitraria.
En 1790 la Asamblea Nacional Francesa creo una primera versión del sistema métrico pero tuvo aceptación hasta 1875. En 1960 se produjo el SI con seisunidades fundamentales: metro (m) para longitud, kilogramo (kg) para masa, segundo (s) para tiempo, ampere (A) para corriente eléctrica, grado Kelvin (ºK) para temperatura y candela (cd) para intensidad luminosa (cantidad de luz). En 1971 se añadió mol (mol) para cantidad de materia.
Con base en el esquema de notación introducida en 1967, el símbolo de grado se eliminó en forma oficial de launidad de temperatura absoluta, y todo los nombres de unidades se escribiría con minúscula incluso si se derivan de nombres propios. Sin embargo, la abreviatura de una unidad se escribiría con mayúscula si la unidad provenía de un nombre propio.
Algunas unidades SI e Inglesas
En el SI, las unidades de masa, longitud y tiempo son kilogramos (kg), metro (m) y segundo (s), respectivamente. Lasunidades correspondientes en el sistema inglés son libra-masa (lbm), pie (ft) y segundo (s).
En el sistema inglés, la fuerza es considerada comúnmente como una de las dimensiones primarias y se le asigna una unidad no derivada.
En el SI, la unidad de fuerza es el newton (N), y se define como la fuerza requerida para acelerar una masa de 1 kg a razón de 1 m/s2 . En el sistema inglés, la unidad defuerza es libra-fuerza (lbf) y se define como la fuerza requerida para acelerar una masa de 32.174 lbm ( 1 slug) a razón de 1 ft/s2 .Otra unidad de fuerza que se utiliza es el kilogramo-fuerza (kgf), que es el peso de 1kg de masa a nivel del mar (1 kgf = 9.807 N).
El término peso es la fuerza gravitacional aplicada a un cuerpo, y su magnitud se determina a partir de la segunda ley de Newton....
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