Principios de termodinamica

Programa sintético

TERMODINAMICA

Unidad I. Unidad II. Unidad III. Unidad IV. Unidad V.

Conceptos básicos de Termodinámica Sustancias Puras Primera Ley de la Termodinámica Segunda Ley de la Termodinámica Ciclos Termodinámicos

Dra. M. VILLANUEVA IBAÑEZ

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Unidad I – Conceptos básicos de termodinámica
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Unidad I – Conceptos básicos de Termodinámica
OBJETIVO
Desarrollarla capacidad en el alumno para aplicar los principios básicos de la termodinámica el diseño, mantenimiento y planeación de sistemas que involucren intercambio y conversión de energía.

Termodinámica y su aplicación Conceptos fundamentales de la termodinámica:
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Estado, proceso, trayectoria, ciclo, sistema, propiedades termodinámicas extensivas e intensivas de un sistema, propiedadespecífica, densidad, volumen, volumen específico, temperatura, escalas de medición de temperatura, Ley cero, presión manométrica, atmosférica y de vacío.

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Trabajo y Calor
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Termodinámica y su aplicación
UN POCO DE HISTORIA … Fin de S. XVII Josiah Williard Gibbs D. Papin
Fis. Francés 1647-1714 Pistón de vapor (physicien américain, 18391903)

Ludwig Boltzmann TERMODINAMICA
(physicienautrichien, 1844-1906)

Nicolas Léonard Sadi Carnot
(physicien français, 17961832)

James Prescott Joule (physicien et
industriel anglais, 1818-1889)

Rudolph Clausius
(physicien allemand, 18221888)
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1er experimento

2o experimento
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TERMODINAMICA
La termodinámica se ocupa de la energía y sus transformaciones en los sistemas desde un punto de vista macroscópico. Sus leyes sonrestricciones generales que la naturaleza impone en todas esas transformaciones

Una olla tapada, que contiene agua y que está sobre una mesa

Si se elige estudiar el agua contenida dentro de la olla es elegir un SISTEMA. En este caso , las paredes del recipiente, el aire contenido en la pieza, forman parte del medio exterior.

Todo lo que rodea el sistema (el resto del universo) es el MedioExterior

Es posible hacer una elección de sistema diferente (y por lo tanto de medio exterior). Para un análisis termodinámico Buena elección y definición de cuál es nuestro sistema

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En la fig., los limites de la pieza están delimitados (nuevas paredes) que aíslan compl. del universo. Medio exterior elegido (parte activa del universo) + sistema = Sistema aislado 8

H2O. 1 lt.?

# demoléculas extraord. Elevado

Algunas definiciones
Sistema. Un sistema es aquella particular porción del universo en la cual estamos interesados.

Masa molar agua = 18 g y NA= 6.02x1023 moléculas en un litro?? Se habla de un Sistema Macroscópico El gran número de moléculas contenidas en la olla es el origen de la mayor parte de las propiedades observadas. El P. eb. es 100°C a presiónatmosférica cambio de estado (o fase) liquido-vapor, no habría cambio de estado si el sistema no fuera macroscópico.

Típicos sistemas termodinámicos pueden ser: una cierta cantidad de gas, un líquido y su vapor, una mezcla de dos líquidos, una solución, un sólido cristalino, etc..

Estado del sistema. Cuando se han especificado las variables necesarias para describir al sistema se dice que se haespecificado el estado del sistema. La especificación del estado de un sistema no nos da ninguna información acerca de los procesos mediante los cuales el sistema fue llevado a dicho estado.
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Universo

Sistema: Parte del universo que es objeto de estudio. Entorno, alrededores, medio ambiente: Resto del universo
Sistema Entorno

Tipos de sistemas
Abierto Materia Energía Cerrado MateriaAislado Materia Energía

Si la frontera permite la interacción entre el sistema y su entorno, tal interacción se realiza a través de los canales existentes en la frontera. Los canales pueden ser inespecíficos para interacciones fundamentales tales como el calor o la interacción mecánica o eléctrica, o muy específicos para interacciones de transporte

Puede intercambiar

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Sistemas...