Jair

Cuadrante 1°


Preguntas Generadora:

¿Qué relación tiene la tecnología y la termodinámica para determinar el volumen de un gas contenido en un recipiente?



Pregunta Secundaria:

1¿Cuáles son los coeficientes de dilatación lineal térmica y cúbica?

2¿Por qué una de las leyes de la termodinámica “Ley cero de la termodinámica” y que relación tiene con la pregunta generadora?3¿Cuál es el ciclo de un trabajo de un motor

4¿En que consiste el ciclo de Carnot y como nos ayuda en la solución de nuestro problema?

5¿Cómo funciona un motor de combustión interna de 4 tiempos?

6¿En que consiste el fenómeno de la entropía desde la termodinámica?

7¿A que se refiere la entalpía termodinámica?

8¿En que consisten las leyes de los gases ideales y como ayudan a la solución denuestro problema?





















Cuadrante 2°

1° http://automecanico.com/auto2002/motor4.html

2° http://www.todomotores.cl/mecanica/el_motor.htm

3° http://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADa











































Cuadrante 3°

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Expansión isoterma: (proceso 1 → 2 en el diagrama) Se parte deuna situación en que el gas se encuentra al mínimo volumen del ciclo y a temperatura T1 de la fuente caliente. En este estado se transfiere calor al cilindro desde la fuente de temperatura T1, haciendo que el gas se expanda. Al expandirse, el gas tiende a enfriarse, pero absorbe calor de T1 y mantiene su temperatura constante. Al tratarse de un gas ideal, al no cambiar la temperatura tampoco lo hacesu energía interna, y despreciando los cambios en la energía potencial y la cinética, a partir de la 1ª ley de la termodinámica vemos que todo el calor transferido es convertido en trabajo:
[pic]
Desde el punto de vista de la entropía, ésta aumenta en este proceso: por definición, una variación de entropía viene dada por el cociente entre el calor transferido y la temperatura de la fuente en unproceso reversible: [pic]. Como el proceso es efectivamente reversible, la entropía aumentará [pic]
Expansión adiabática: (2 → 3) La expansión isoterma termina en un punto tal que el resto de la expansión pueda realizarse sin intercambio de calor. A partir de aquí el sistema se aísla térmicamente, con lo que no hay transferencia de calor con el exterior. Esta expansión adiabática hace que el gasse enfríe hasta alcanzar exactamente la temperatura T2 en el momento en que el gas alcanza su volumen máximo. Al enfriarse disminuye su energía interna, con lo que utilizando un razonamiento análogo al anterior proceso:
[pic]
Esta vez, al no haber transferencia de calor, la entropía se mantiene constante: [pic]
Compresión isoterma: (3 → 4) Se pone en contacto con el sistema la fuente de calorde temperatura T2 y el gas comienza a comprimirse, pero no aumenta su temperatura porque va cediendo calor a la fuente fría. Al no cambiar la temperatura tampoco lo hace la energía interna, y la cesión de calor implica que hay que hacer un trabajo sobre el sistema:
[pic]
Al ser el calor negativo, la entropía disminuye: [pic]
Compresión adiabática: (4 → 1) Aislado térmicamente, el sistemaevoluciona comprimiéndose y aumentando su temperatura hasta el estado inicial. La energía interna aumenta y el calor es nulo, habiendo que comunicar un trabajo al sistema:
[pic]
Al ser un proceso adiabático, no hay transferencia de calor, por lo tanto la entropía no varía: [pic]
La entropía en la termodinámica

La definición formal del segundo principio de la termodinámica establece que:

En unestado de equilibrio, los valores que toman los parámetros característicos de un sistema termodinámico cerrado son tales que maximizan el valor de una cierta magnitud que está en función de dichos parámetros, llamada entropía.
La entropía de un sistema es una magnitud física abstracta que la mecánica estadística identifica con el grado de desorden molecular interno de un sistema físico. La...