Procesos termodinamicos
Páginas: 6 (1344 palabras)
Publicado: 1 de marzo de 2016
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Mecánica
Licenciatura en Ingeniería Naval
“Procesos reversibles e irreversibles”
Estudiantes:
Barsallo, Joel 4-774-1679
Gómez, Manuel 2-734-1230
González, Giancarlos 8-898-2244
Ramos, Claudia 2-734-1230
Rodríguez, Laura 8-885-728
Instructor:
Eric Solano
Grupo:
1NI131
Fechade entrega:
8/6/2015
Introducción
La segunda ley de la termodinámica establece que ninguna máquina térmicapuede tener una eficiencia de 100 por ciento. Entonces cabe preguntar, ¿cuáles la eficiencia más alta que pudiera tener una máquina térmica? Antes decontestarla es necesario definir primero un proceso idealizado, llamado proceso reversible.
Se debe señalar que es posible volver un sistemaa su estado originalsiguiendo un proceso, sin importar si éste es reversible o irreversible. Peropara procesos reversibles, esta restauración se hace sin dejar ningún cambioneto en los alrededores, mientras que para procesos irreversibles los alrededoresnormalmente hacen algún trabajo sobre el sistema, por lo tanto no vuelven a su estado original. Los procesos reversibles en realidad no ocurrenen la naturaleza, sólo sonidealizacionesde procesos reales. Los reversibles se pueden aproximar mediantedispositivos reales, pero nunca se pueden lograr; es decir, todos los procesosque ocurren en la naturaleza son irreversibles.
Laboratorio de termodinámica
Preguntas
1. ¿Es posible crear un maquina térmica cuya eficiencia sea 100%? Explique su argumento en más de 5 líneas y deser necesario sustente su respuesta en base a enunciados y leyes conocidas.
Respuesta: Es imposible crear una maquina térmica cuya eficiencia sea del 100 % porque la máquina de cualquier manera transforma calor en trabajo es decir, que siempre se perderá calor. Aumentará la energía termodinámica del ambiente, mientras mayor sea el rendimiento energético de una máquina térmica, menor será el impactoen el ambiente, y viceversa. He aquí donde se enuncia La Segunda Ley de la Termodinámica la cual es caracterizada por dos enunciados muy importantes los cuales son:
Kelvin-Planck
“Es imposible para cualquier dispositivo que funcione en un ciclo recibir calor de un solo depósito y producir una cantidad neta de trabajo”.
Clausius
“Es imposible construir un dispositivo que funcione en un ciclo ycuyo único efecto sea producir la trasferencia de calor de un cuerpo de temperatura más baja a un cuerpo de temperatura más alta”
2. ¿Qué es irreversibilidad? De ejemplos.
Respuesta: Un proceso reversible se define como un proceso que se puede invertir sin dejar ningún rastro en los alrededores. Es decir, tanto el sistema como los alrededores vuelven a sus estados iniciales una vez finalizado elproceso inverso. Esto es posible sólo si el intercambio de calor y trabajo netos entre el sistema y los alrededores es cero para el proceso combinado (original e inverso). Los procesos que no son reversibles se denominan procesos irreversibles.
Los factores que causan que un proceso sea irreversible se llaman irreversibilidades, las cuales son la fricción, la expansión libre, el mezclado de dosfluidos, la transferencia de calor a través de una diferencia de temperatura finita, la resistencia eléctrica, la deformación inelástica de sólidos y las reacciones químicas.
Ejemplos:
La fricción es una forma familiar de irreversibilidad relacionada con cuerpos en movimiento. Cuando dos cuerpos en contacto son forzados a moverse uno respecto al otro (un émbolo en un cilindro, por ejemplo, comose ilustra en la figura 6-32), en la interfase de ambos se desarrolla una fuerza de fricción que se opone al movimiento, por lo que se requiere algo de trabajo para vencer esta fuerza de fricción. La energía suministrada como trabajo se convierte finalmente en calor durante el proceso y se transfiere hacia los cuerpos en contacto, como lo evidencia un aumento de temperatura en la interfase.
La...
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Mecánica
Licenciatura en Ingeniería Naval
“Procesos reversibles e irreversibles”
Estudiantes:
Barsallo, Joel 4-774-1679
Gómez, Manuel 2-734-1230
González, Giancarlos 8-898-2244
Ramos, Claudia 2-734-1230
Rodríguez, Laura 8-885-728
Instructor:
Eric Solano
Grupo:
1NI131
Fechade entrega:
8/6/2015
Introducción
La segunda ley de la termodinámica establece que ninguna máquina térmicapuede tener una eficiencia de 100 por ciento. Entonces cabe preguntar, ¿cuáles la eficiencia más alta que pudiera tener una máquina térmica? Antes decontestarla es necesario definir primero un proceso idealizado, llamado proceso reversible.
Se debe señalar que es posible volver un sistemaa su estado originalsiguiendo un proceso, sin importar si éste es reversible o irreversible. Peropara procesos reversibles, esta restauración se hace sin dejar ningún cambioneto en los alrededores, mientras que para procesos irreversibles los alrededoresnormalmente hacen algún trabajo sobre el sistema, por lo tanto no vuelven a su estado original. Los procesos reversibles en realidad no ocurrenen la naturaleza, sólo sonidealizacionesde procesos reales. Los reversibles se pueden aproximar mediantedispositivos reales, pero nunca se pueden lograr; es decir, todos los procesosque ocurren en la naturaleza son irreversibles.
Laboratorio de termodinámica
Preguntas
1. ¿Es posible crear un maquina térmica cuya eficiencia sea 100%? Explique su argumento en más de 5 líneas y deser necesario sustente su respuesta en base a enunciados y leyes conocidas.
Respuesta: Es imposible crear una maquina térmica cuya eficiencia sea del 100 % porque la máquina de cualquier manera transforma calor en trabajo es decir, que siempre se perderá calor. Aumentará la energía termodinámica del ambiente, mientras mayor sea el rendimiento energético de una máquina térmica, menor será el impactoen el ambiente, y viceversa. He aquí donde se enuncia La Segunda Ley de la Termodinámica la cual es caracterizada por dos enunciados muy importantes los cuales son:
Kelvin-Planck
“Es imposible para cualquier dispositivo que funcione en un ciclo recibir calor de un solo depósito y producir una cantidad neta de trabajo”.
Clausius
“Es imposible construir un dispositivo que funcione en un ciclo ycuyo único efecto sea producir la trasferencia de calor de un cuerpo de temperatura más baja a un cuerpo de temperatura más alta”
2. ¿Qué es irreversibilidad? De ejemplos.
Respuesta: Un proceso reversible se define como un proceso que se puede invertir sin dejar ningún rastro en los alrededores. Es decir, tanto el sistema como los alrededores vuelven a sus estados iniciales una vez finalizado elproceso inverso. Esto es posible sólo si el intercambio de calor y trabajo netos entre el sistema y los alrededores es cero para el proceso combinado (original e inverso). Los procesos que no son reversibles se denominan procesos irreversibles.
Los factores que causan que un proceso sea irreversible se llaman irreversibilidades, las cuales son la fricción, la expansión libre, el mezclado de dosfluidos, la transferencia de calor a través de una diferencia de temperatura finita, la resistencia eléctrica, la deformación inelástica de sólidos y las reacciones químicas.
Ejemplos:
La fricción es una forma familiar de irreversibilidad relacionada con cuerpos en movimiento. Cuando dos cuerpos en contacto son forzados a moverse uno respecto al otro (un émbolo en un cilindro, por ejemplo, comose ilustra en la figura 6-32), en la interfase de ambos se desarrolla una fuerza de fricción que se opone al movimiento, por lo que se requiere algo de trabajo para vencer esta fuerza de fricción. La energía suministrada como trabajo se convierte finalmente en calor durante el proceso y se transfiere hacia los cuerpos en contacto, como lo evidencia un aumento de temperatura en la interfase.
La...
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