Ingeniero Mecanico

Conceptos fundamentales

Profesor: Joaquín Zueco Jordán
Área de Máquinas y Motores Térmicos

Ingeniería Ingeniería eléctrica
Conceptos

Ingeniería térmica

Ingeniería mecánica
Objetivo

Ingeniería .....

Base

Termodinámica Termodinámica Termodinámica Procesos técnica química termodinámicos

Diseño de Sistemas Dispositivos

Termodinámica

therme (calor) ÷ dynamis (fuerza)Es una ciencia de la ingeniería que estudia, interpreta y explica las interacciones energéticas entre los sistemas, formulando las leyes que las rigen Otras ciencias de la ingeniería: - Mecánica de Fluidos - Transferencia de calor y masa

Ingenieros emplean las ciencias de la ingeniería para diseñar y analizar objetos que cubren necesidades humanas Perfeccionan los diseños, mejorarrendimiento, para conseguir aumento en la producción, reducción del consumo de materia prima, disminución de costes o mejorar el impacto ambiental

Termotecnia o Termodinámica Aplicada
Esta relacionada con el estudio de sistemas termodinámicos reales bajo la óptica de la física del calor

FRO TERA M. C. SISTEMA
Definición de sistema,frontera y medio circundante

Sistema →Parte de materia o regiónaislada imaginariamente, sobre la cual fijamos nuestra atención. Frontera →Límites de un sistema. Medio circundante →Región que rodea al sistema. CLASIFICACIÓ DE SISTEMAS CLASIFICACIÓ DE FRO TERAS SISTEMAS ABIERTOS, CERRADOS, ADIABÁTICOS Y AISLADOS

Clasificación de sistemas

Aislados o aislados

• No intercambian ni materia, ni energía con el entorno. • Paredes rígidas, adiabáticas eimpermeables. • No cumplen las condiciones anteriores. • • • • • Macroscópicamente homogéneos. Isotrópicos. Sin carga eléctrica. Químicamente inertes. No están sometidos a campos eléctricos. magnéticos, ni gravitatorios.

S I S T E M A S

Simples

Compuestos Cerrados Abiertos

• No cumplen las condiciones anteriores. • No intercambian materia con el entorno. • Si intercambian materia.Clasificación de fronteras

Rígidas

F R O T E R A S

Móviles

Adiabáticas Diatermanas

No dejan pasar el calor Si dejan pasar el calor

Permeables Impermeables Semipermeables

Permiten el paso de sustancias No permiten el paso de sustancias Sólo permiten el paso de sustancias hacia un lado de la pared

Ejemplos de fronteras

ztá

Entorno Aire Combustible Planta

G

materiamateria

materia materia

Sistema abierto
Sistemas

Sistema cerrado energía energía energía

energía materia

Entorno

calor Sistema adiabático

materia Sistema aislado materia energía

trabajo

Puntos de vista microscópico y macroscópico
Sistema: Volumen de 16,4 cm3, gas monoatómico a Patm y Tatm
Contiene ≈ 1020 átomos de gas Para describir el comportamiento del sistema:ecesitan 6 ⋅ 2020 ecuaciones
Cálculo imposible de realizar

Posición: 3 coordenadas Velocidad: 3 componentes

Termodinámica estadística
- Mediante la teoría de las probabilidades, se tratan valores promedios para todas las partículas consideradas

Termodinámica clásica
- o se estudia el comportamiento individual de la molécula - Se consideran los efectos a gran escala de muchas moléculas,que pueden ser percibidos y medidos por instrumentos

Coordenadas o propiedades termodinámicas Son las que describen el estado de un sistema termodinámico
Su valor es independiente de la historia del sistema

variables Extensivas
Dependen de la masa

Intensivas
No dependen de la masa

Y1

Y2

Extensivas y = y1 + y2

•Energía •Masa •Volumen •Presión •Temperatura •DensidadDividimos el sistema en dos partes por una superficie imaginaria

Intensivas y = y1 = y2

y => magnitud cualquiera

Fase y sustancia pura
sólido

Fase, cantidad de materia que es homogénea en su composición química y física
vapor liquido alcohol agua aceite agua
2

líquido

gas O2 Mezcla (1 fase)

Agua (2 fases) Mezcla (1 fase) Mezcla (2 fases) no miscibles miscibles

Sustancia...