Termodinamica

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
Practica 4: " Primera ley de la termodinámica”
Laboratorio de aplicaciones de propiedades la materia

ING. ALEJANDRO RODRIGUEZ LORENZANA
23/04/2011




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PORTADA


LABORATORIO DE: APLICACIONES DE PROPIEDADES DE LA MATERIA.


TEMA: LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA.


SUBTEMA: EL BALANCE DE MASA ENSISTEMAS ABIERTOS, ECUACION DE CONTINUIDAD, PRINCIPIOS DEL BALANCE DE ENERGIA.


PERSONAL: PROFESORES DE LA ASIGNATURA O PERSONAL DOCENTE CAPACITADO PARA IMPARTIR EL LABORATORIO.


LUGAR: LABORATORIO DE TERMODINÁMICA.






OBJETIVO:

El alumno:
a) Aplicará la primera ley de la termodinámica, así como la ecuación de la continuidad en un sistema abierto.ACTIVIDADES:

Determinar:
a) El fluido másico del agua en el sistema de bombeo del laboratorio.
b) La potencia de la bomba.
MATERIAL Y/O EQUIPO:

1 Flexómetro.
1 Termómetro.
1 Calibrador de vernier.
1 Sistema de bombeo instalado en el laboratorio que consta de:
Bomba de ¼ de hp.
Tubería galvanizada de varios diámetros.
1 Manómetro.
1 Vacuómetro.
1 Recipiente.
SUSTANCIAS:

AguaMercurio
ASPECTOS TEÓRICOS:

Termodinámica.- Se ocupa del estudio de las transformaciones del calor en trabajo y viceversa, los medios que se emplean para efectuar dichas transformaciones y aquellas propiedades de las sustancias que guardan relación con la energía.
Proceso adiabático.- Es aquel que no cede ni recibe calor, por lo que el calor se considera constante.
Proceso no adiabático.- Esaquel en donde el sistema interactúa con los alrededores. La cantidad de calor intercambiado en este, depende de la sustancia y del proceso que se trate.

Energía interna.- Es la suma de las energías cinética y potencial de las moléculas individuales que lo constituyen. En forma general, cuan mayor sea la temperatura de un sistema, mayor será su energía interna; como los valores absolutos deesta en las moléculas no se pueden precisar, se determina la variación que sufre la energía mediante:



Energía cinética.- Es la energía debida al movimiento molecular del sistema:


Energía potencial.- Energía debida a la posición del sistema:



Equivalencia mecánica de calor.- Joule, comprobó que siempre que se realiza una cierta cantidad de trabajo, se produce una cantidadequivalente de calor, con el cual establece el principio llamado”equivalente mecánico de calor” y demuestra que por cada joule de trabajo se producen 0.24 calorías y que cuando una caloría de energía térmica se convierte en trabajo se obtienen 4.2 joules; por lo tanto: 1 cal = 4.2J.

Trabajo termodinámico. :

1 De compresión.- al efectuarse un trabajo de compresión este se transforma íntegramenteen calor del sistema, porque comunica al gas una energía adicional que aumenta la energía adicional que aumenta la energía interna de sus moléculas elevando la temperatura. En la compresión de un gas, el volumen final es menor al inicial, por tanto, el trabajo realizado es negativo y se dice que se efectúo un trabajo de los alrededores sobre el sistema.



2 De expansión.- Es producido a laenergía interna de las moléculas del gas, por lo que la temperatura del sistema disminuye. Al expandirse el gas el sistema final es mayor al inicial y, por tanto, el trabajo es positivo, por lo tanto el sistema realiza un trabajo sobre los alrededores.



Primera ley de la termodinámica. (ley de la conservación de la energía). - “La variación de energía interna de un sistema es igual ala energía transferida a los alrededores o por ello en forma de calor y de trabajo, por lo que se establece la ley de la conservación de la energía, que enuncia: “la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”. Matemáticamente, la 1era. Ley de la termodinámica se expresa para un sistema cerrado como: :considerado el valor de Q positivo cuando se suministra calor al sistema, y negativo...