Termodinamica

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1. Termodinámica: Es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.[ Los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otrasmagnitudes, tales como la imanación, el potencial químico, la fuerza electromotriz y el estudio de los medios continuos en general. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al"movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.

2. Importancia de la termodinámica: La termodinámica es de vital importancia en nuestras vidas ya que estudia a la energía, su almacenaje ysus diferentes transformaciones; en particular, la transformación de la energía calorífica (calor) en otras formas de energía y viceversa.
Se enfatiza la relación entre calor y temperatura como consecuencia de la capacidad del ser humano de distinguir la existencia de "cuerpos calientes" y "cuerpos fríos".
Se torna importante la observación y la experimentación con aparatos térmicosque permiten comprender la importancia de los procesos termodinámicos en nuestro entorno y como estos afectan el medio en que vivimos y de allí presentar alternativas de mejoramiento en la conservación del ambiente.

3. Importancia de la termodinámica en la ingeniería de gas:

Es impresionante ver como la termodinámica es un pilar fundamental para muchos de los procesos que se llevan acabo en la industria química, petroquímica y en general.

La aplicación mas común de la compresión de gases se puede ver en las plantas donde se hace gas lift, gas gathering, recuperación de he-lio, recuperación de condensados, transmisión y distribución, reinyección de gas para mantener la presión de un pozo, almacenamiento de gas, licuefacción y transporte. Otra aplicación es lades-hidratación de gases para prevenir la formación de hidratos en las tuberías de proceso. Primero, se debe hacer un estudio termodinámico para saber si se forman o no se forman hidratos, sobre todo en las expansiones aguas abajo de una válvula, adicionalmente si se esta manejando un gas húmedo en la planta.

En general las aplicaciones son diversas, lo importante para el ingeniero es tener losconceptos claros y experiencia para poder tomar decisiones rápidas y efectivas, que lleven a soluciones realmente útiles.

Primera ley de la termodinámica: También conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica — en realidad el primer principio dice más que una ley de conservación—, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambiacalor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824, en su obra Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para desarrollar estapotencia, en la que expuso los dos primeros principios de la termodinámica. Esta obra fue incomprendida por los científicos de su época, y más tarde fue utilizada por Rudolf Clausius y Lord Kelvin para formular, de una manera matemática, las bases de la termodinámica.

La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:
Eentra − Esale = ΔEsistema
Que...
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