Termodinamica Centrales De Energia
Páginas: 30 (7262 palabras)
Publicado: 9 de noviembre de 2012
CFE-CNCAOI
22 MARZO 2011 – MMPB-V1 INTRODUCCION A LA TERMODINÁMICA.
La termodinámica se puede definir como la ciencia de la energía. Aunque todo mundo tiene idea de lo que es la energía, es difícil definirla en forma precisa. La energía se puede considerar como la capacidad para causar cambios.
El término TERMODINÁMICA proviene de la palabra therme (calor) y dynamis (fuerza), lo cualcorresponde a lo más descriptivo de los primeros esfuerzos por convertir el calor en energía. En la actualidad, el concepto se interpreta de manera amplia para incluir los aspectos de energía y sus transformaciones, incluida la generación de potencia, la refrigeración y las relaciones entre las propiedades de la materia. Una de las más importantes y fundamentales leyes de la naturaleza es elprincipio de la conservación de la energía. Éste expresa que durante una interacción, la energía puede cambiar de una forma a otra pero su cantidad total permanece constante. Es decir, la energía no se crea ni se destruye. Una roca que cae de un acantilado, por ejemplo, adquiere velocidad como resultado de su energía potencial convertida en energía cinética (Figura 1).
Figura 1. La energía no se creani se destruye; solo se transforma.
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22 MARZO 2011 – MMPB-V1
El principio de conservación de la energía también estructura la industria de las dietas: una persona que tiene un mayor consumo energético (alimentos) respecto a su gasto de energía (ejercicio) aumentará de peso (almacena energía en forma de grasa), mientras otra persona con una ingestión menor respecto a sugasto energético perderá peso (figura 2).
El cambio en el contenido energético de un cuerpo o de cualquier otro sistema es igual a la diferencia entre la entrada y la salida de energía, y el balance de ésta se expresa como: E ENTRADA – E SALIDA = ∆E La primera ley de la termodinámica es simplemente una expresión del principio de conservación de la energía, y sostiene que la energía es unapropiedad termodinámica.
Figura 2. Principio de conservación de la energía para el cuerpo humano.
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La segunda ley de la termodinámica afirma que la energía tiene calidad así como cantidad, y los procesos reales ocurren hacia donde disminuye la calidad de la energía. Por ejemplo, una taza de café caliente sobre una mesa en algún momento se enfría,pero una taza de café frio en el mismo espacio nunca se calienta por si misma (figura 3). La energía de alta temperatura del café se degrada (se transforma en una forma menos útil a otra con menor temperatura) una vez que se transfiere hacia el aire circundante.
Figura 3. El calor fluye en dirección de la temperatura decreciente.
Aunque los principios de la termodinámica han existido desde lacreación del universo, esta ciencia surgió como tal hasta que Thomas Savery en 1697 y Thomas Newcomen en 1712 construyeron en Inglaterra las primeras máquinas de vapor atmosféricas exitosas, las cuales eran muy lentas e ineficientes, pero abrieron el camino para el desarrollo de una nueva ciencia.
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Se sabe bien que una sustancia está constituidapor un gran número de partículas llamadas moléculas, y que las propiedades de dicha sustancia dependen, por supuesto, del comportamiento de estas partículas. Por ejemplo, la presión de un gas en un recipiente es el resultado de la transferencia de cantidad de movimiento entre las moléculas y las paredes del recipiente. Sin embargo, no es necesario conocer el comportamiento de las partículas de gaspara determinar la presión en el recipiente, bastaría con colocarle un medidor de presión al recipiente. Este enfoque macroscópico al estudio de la termodinámica que no requiere conocer el comportamiento de cada una de las partículas se llama termodinámica clásica, y proporciona un modo directo y fácil para la solución de problemas de ingeniería.
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22 MARZO 2011 – MMPB-V1 INTRODUCCION A LA TERMODINÁMICA.
La termodinámica se puede definir como la ciencia de la energía. Aunque todo mundo tiene idea de lo que es la energía, es difícil definirla en forma precisa. La energía se puede considerar como la capacidad para causar cambios.
El término TERMODINÁMICA proviene de la palabra therme (calor) y dynamis (fuerza), lo cualcorresponde a lo más descriptivo de los primeros esfuerzos por convertir el calor en energía. En la actualidad, el concepto se interpreta de manera amplia para incluir los aspectos de energía y sus transformaciones, incluida la generación de potencia, la refrigeración y las relaciones entre las propiedades de la materia. Una de las más importantes y fundamentales leyes de la naturaleza es elprincipio de la conservación de la energía. Éste expresa que durante una interacción, la energía puede cambiar de una forma a otra pero su cantidad total permanece constante. Es decir, la energía no se crea ni se destruye. Una roca que cae de un acantilado, por ejemplo, adquiere velocidad como resultado de su energía potencial convertida en energía cinética (Figura 1).
Figura 1. La energía no se creani se destruye; solo se transforma.
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El principio de conservación de la energía también estructura la industria de las dietas: una persona que tiene un mayor consumo energético (alimentos) respecto a su gasto de energía (ejercicio) aumentará de peso (almacena energía en forma de grasa), mientras otra persona con una ingestión menor respecto a sugasto energético perderá peso (figura 2).
El cambio en el contenido energético de un cuerpo o de cualquier otro sistema es igual a la diferencia entre la entrada y la salida de energía, y el balance de ésta se expresa como: E ENTRADA – E SALIDA = ∆E La primera ley de la termodinámica es simplemente una expresión del principio de conservación de la energía, y sostiene que la energía es unapropiedad termodinámica.
Figura 2. Principio de conservación de la energía para el cuerpo humano.
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La segunda ley de la termodinámica afirma que la energía tiene calidad así como cantidad, y los procesos reales ocurren hacia donde disminuye la calidad de la energía. Por ejemplo, una taza de café caliente sobre una mesa en algún momento se enfría,pero una taza de café frio en el mismo espacio nunca se calienta por si misma (figura 3). La energía de alta temperatura del café se degrada (se transforma en una forma menos útil a otra con menor temperatura) una vez que se transfiere hacia el aire circundante.
Figura 3. El calor fluye en dirección de la temperatura decreciente.
Aunque los principios de la termodinámica han existido desde lacreación del universo, esta ciencia surgió como tal hasta que Thomas Savery en 1697 y Thomas Newcomen en 1712 construyeron en Inglaterra las primeras máquinas de vapor atmosféricas exitosas, las cuales eran muy lentas e ineficientes, pero abrieron el camino para el desarrollo de una nueva ciencia.
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Se sabe bien que una sustancia está constituidapor un gran número de partículas llamadas moléculas, y que las propiedades de dicha sustancia dependen, por supuesto, del comportamiento de estas partículas. Por ejemplo, la presión de un gas en un recipiente es el resultado de la transferencia de cantidad de movimiento entre las moléculas y las paredes del recipiente. Sin embargo, no es necesario conocer el comportamiento de las partículas de gaspara determinar la presión en el recipiente, bastaría con colocarle un medidor de presión al recipiente. Este enfoque macroscópico al estudio de la termodinámica que no requiere conocer el comportamiento de cada una de las partículas se llama termodinámica clásica, y proporciona un modo directo y fácil para la solución de problemas de ingeniería.
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