Termodinamica

TERMODINAMICA



UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGÍA E INGENIERIA
NOVIEMBRE DEL 2011

INTRODUCCION

El primer principio de la termodinámica es la formalización del principio de conservación de la energía, según el cual la energía ni se crea ni se destruye, solamente se transforma. Según esto, en cualquier proceso que se da en la naturaleza,el balance de energía es nulo. Es por eso que mediante este segundo trabajo colaborativo nos permita llevar a cabo un proceso educativo autónomo, de tal forma que cada estudiante desarrolle sus propias habilidades, capacidades y formas de entendimiento, Los temas tratados en la segunda unidad inician con el estudio de la segunda ley de la termodinámica, es un tema bastante amplio pero conargumentos muy certeros los cuales mediante la disciplina y la responsabilidad estudiaremos aspectos relevantes que nos permiten lograr un buen desempeño en grupal.

OBJETIVOS

Objetivo General
* Realizar el trabajo colaborativo dos de termodinámica, revisando los aspectos generales de la estructura del curso, UNIDAD DOS

Objetivos Específicos
* Tener un entendimientointroductorio, claro y general respecto a lo que representa toda la unidad dos termodinámica y su conceptualización dentro de la plataforma.

* Iniciar un proceso de apropiación de conocimientos fundamentales respecto a los diversos conceptos, generalidades y acciones pertinentes, en pro de la aplicación correcta de los procesos termodinámicos.

* Identificar mediante esta actividad propuesta,no solo aspectos generales de la segunda unidad, sino también la información pertinente sobre los miembros de nuestro grupo colaborativo.

* Resaltar la importancia del auto aprendizaje y del recurso por parte del estudiante, así como la participación activa y la interacción con otros estudiantes, para cumplir a cabalidad con el trabajo colaborativo planteado en la etapa final de estecurso.

RESUMEN DE FORMULAS

CAPITULO 4
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

n = wQc
W= Qc-Qf
n= Qc-QfQc = n= 1 - QfQc

CICLO DE CARNOT
n= Q1 - Q2Q1= WQ1
σW=nσ.Q
δWT-T2T . δQ
Q=m.Cp.∆T
σQ=m.Cp.dT
δW=T-T2T.m.Cp.dT
W= -T1T2T1-T2T.m.Cp.dT

CICLO DE CARNOT INVERSO
AU= Q1+ w- Q2=0
Q1+W= Q2

EFICIENCIA DE UN REFRIGERADOR

COP = Qfws
COPBC= QcWs
CAMBIOS DE ENTROPIA EN PROCESOSREVERSIBLES

S2-S1 adiabatico= 12SQRT=0

La Máquina de Vapor: Ciclo de Rankine
n= He-Hf+V.(p1-p2)He-Ha+V.(p1-p2)

Hf=Hk-T2.Sk-Se

Xf=Se-SaSk-Sa

n=he-hb-(hf-ha)(he-hb)

ENTROPIA
∆S=S2-S1=12δQIT c=1-T2T1


S2-S1=12δQRT=0
ΔSUniverso=ΔSFoco+ΔSSistema=m.cLn T2T1+T1T2- 1 >0

ΔSMezcla=-nRΣx1lnx1

CUESTIONARIO

1. Unaire tiene una relación de compresión, r, de 1.8. La eficiencia de un ciclo de Otto se mide con la fórmula n=1- r(1-y). Para el aire, γ = 1.4. La eficiencia de este ciclo es:

n=1- r(1-y) = 1- 1.8(1-1.4)= 0.2095

2 Un flujo másico de aire de 2126.3 kg/min, 48 ºC y 78 kPa entra a un difusor con una velocidad de 156 m/s. El área transversal de flujo, en m2, es:

Seemplea la siguiente formula

a=FmΡ*V

a = Área transversal de flujo en m2.

Fm = Flujo másico del aire en Kg/seg = 2126.3 Kg/ 60seg

ρ = Densidad en kg/m3

V = Velocidad en m/seg

P = Presión en Kpa

Pm = Peso molecular Kg/Kmol. Del aire = 28.9 gr/mol = 0.0289 kg/kmol
R = Constante universal de gases 8.314 (Kpa*m3Kmol*K)
T = temperatura en ºK = 273.15 + 48ºC = 321.15ºk

ρ=P*PmRTρ= 78 Kpa* 0.0289KgKmol8.314 KPa*m3Kmol*K* 321.15ºK=8.442X10-4 Kgm3

a=FmΡ*V= (35.43 Kg/seg)/(8.442X〖10〗^(-4 ) Kg/m^3 *156 m/seg)=269.03 m2

3. Se utiliza un intercambiador de calor para calentar un líquido que tiene una capacidad calorífica de 0.98 kcal/(kg.K) es calentado a razón de 320 kg/h desde 23 ºC hasta 53 ºC utilizando agua caliente que entra a 89 ºC y sale a 62 ºC (la...