termodinamica

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
I

LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

1 Introducción a la termodinámica
1.1 Quése 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 El concepto 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 yCalor -¿Cuál es cuál? . . . . . . . . . . .
1.3.5 Los puntos complicados del capítulo 1 . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
..
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
..
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
..
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

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 deaplicación 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 un gas 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...