Termodinámica 1

NOTAS DEL CURSO TERMODINÁMICA PARA INGENIERÍA
Oscar A. Jaramillo Salgado
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Centro de Investigación en Energía Departamento de Sistemas Energéticos Coordinación de Concentración Solar Privada Xochicalco S/N. Temixco, Morelos México. 62850. Mayo 3, 2008

Contenido
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LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
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1Introducción a la termodinámica 1.1 Qué se entiende por termodinámica . . . . . . . . . . . . . 1.2 Definiciones e ideas fundamentales de la termodinámica . 1.2.1 El modelo del Medio Continuo . . . . . . . . . . . 1.2.2 El concepto de Sistema . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3 El concepto de Estado . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.4 El concepto del Equilibrio . . . . . . . . . . . . . . 1.2.5 Elconcepto de Proceso . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.6 Procesos de Cuasi-Equilibrio . . . . . . . . . . . . 1.2.7 Ecuaciones de Estado . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Cambio de estado de un sistema debido a Calor y Trabajo 1.3.1 Calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2 Ley Cero de la termodinámica . . . . . . . . . . . 1.3.3 Trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1.3.4 Trabajo y Calor -¿Cuál es cuál? . . . . . . . . . . . 1.3.5 Los puntos complicados del capítulo 1 . . . . . . .

2 La primera ley de la termodinámica: Conservación de la Energía 2.1 Primera Ley de la Termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Corolario de la Primera Ley . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 2.3 Ejemplos de aplicación de la Primera Ley, una propiedad llamada Entalpía . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1 Estrangulamiento de un gas, proceso adiabático permanente (gas fluyendo a través de una válvula u otra restricción) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2 Expansión cuasi-estática de un gas . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3 Llenado de un tanque en estado transitorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.4 La primera ley en términos de entalpía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 El calor específico: la relación entre el cambio de temperatura y el calor . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1 El calor específico de ungas ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2 Procesos adiabático reversibles para un gas ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Volumen de Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.1 Conservación de la masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 2.5.2 Conservación de la energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2.6 2.7 2.8

2.5.3 Temperatura de estancamiento y entalpía de estancamiento 2.5.4 Ejemplo de una turbina de gas . . . . . . . . . . . . . . . . Los puntos complicados del capítulo 2 . . . . . . . . . . . . . . . . Temperatura crítica y presión crítica . . . . . . . ....