geometria

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
RAFAEL MARIA BARALT
PROGRAMA DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
PROYECTO: INGENIERÍA DE GAS






TERMODINÁMICA BÁSICA
UNIDAD IV
1era. LEY DE TERMODINÁMICA












ESQUEMA

Primera ley de termodinámica
Primera ley para un cambio de estadoEnergía interna

Entalpía de un sistema

Calor específico

Calor específico de sólidos
Calor específico de líquidos
Calor específico de gases
Calor específico de gases ideales

Ley de la conservación de la masa

Primera ley aplicada a un volumen de control

Proceso de flujo permanente

Proceso de flujo uniforme

Efecto Joule – Thompson. Estrangulamiento
Primera ley de termodinámicaLa primera ley de la termodinámica, también conocida como ley de la conservación de la energía enuncia que la energía es indestructible, siempre que desaparece una clase de energía aparece otra (Julius Von Mayer). Más específicamente, la primera ley de la termodinámica establece que al variar la energía interna en un sistema cerrado, se produce calor y un trabajo. “La energía no se pierde, sinoque se transforma”.

Como ejemplo de esto se puede explicar el siguiente experimento.

Se debe preparar un cubo de hielo que contenga además de agua, un colorante o tinta que lo podamos diferenciar fácilmente del agua fría (10º ó 15ºC) que se tome de la nevera (1 lt.) y se coloque en un recipiente de vidrio.

Con ayuda de un termómetro se mide la temperatura inicial del agua fría paraluego compararla con la temperatura final.

Una vez listo el cubo de hielo con colorante, se deja flotar en el agua fría. Utilizando un reloj o cronometro se podrá ver que a los pocos segundos después de meter el cubo de hielo en el agua se podrán ver los rastros de colorante.

Aproximadamente al minuto y medio se verán líneas de colorante en forma de flujo laminar descendiendo por un costadodel vaso y el agua comienza a tomar color.

Pasados cinco minutos se nota bastante cantidad de colorante en el fondo del vaso y el agua un poco más verde. Al finalizar se vio claramente que el agua había cambiado de color y que la mayoría del colorante estaba en el fondo.

La temperatura final será de 10.5ºC, la temperatura ambiente era de 22ºC y el tiempo final del proceso fue de 24 minutos.En este experimento se dieron también otros principios o leyes como la ley cero y la 2da. Ley de termodinámica pero en este punto solo se hablará de la 1era. Ley de termodinámica


Primera ley para un cambio de estado

Para una determinada sustancia el cambio de estado se produce siempre a la misma temperatura (si la presión es constante). A estas temperaturas se les llama punto de cambiode estado.

Energía interna

Representa a nivel macroscópico la suma de todas las energías de todas las partículas presentes en un sistema termodinámico, la cual se denota por la letra “U”.

La energía interna de un sistema es una magnitud función de estado, es decir, que es característica del estado en el que se encuentra el sistema, independientemente del camino por el cual se hallegado a ese estado.

Energía de las partículas que conforman un sistema termodinámico:

Energía cinética (relacionada con el movimiento de las partículas):

De traslación
De rotación
Vibración

Teniendo en cuenta que en los gases monoatómicos como el helio (He), solo se puede dar el movimiento de traslación ya que los otros dos tipos no tendrían sentido para una molécula de un solo átomo.Energía potencial (relacionada con los campos de fuerza internos):

Interacción gravitatoria
Interacción electromagnética
Interacciones nucleares fuerte y débil

Energía relacionada a los campos de tensiones:

Elasticidad

Cuando se produce una variación de la energía interna sin que se modifique la composición química del sistema, se habla de variación de la energía interna...