Termodinamico

Introducción
En el siguiente trabajo se explica la primera ley de la termodinámica sus clasificaciones y aplicaciones a sistemas abiertos, volumen de control y al mismo tiempo los procesos de estado estable y flujo estable juntamente con los procesos de flujo permanente.
En dicho trabajo podremos ver la termodinámica aplicada a la ingeniería y a los procesos industriales a nivel mundial, elanálisis ingenieril fija su atención en los equipos, los aparatos, las maquinas, que generalmente son sistemas abiertos. A continuación se aplican estos términos a algunos equipos industriales comunes que operan con circulación de fluidos, generalmente en régimen estacionario: toberas y difusores, turbinas y dispositivos de estrangulamiento.

Primera ley de la termodinámica para sistemasabiertos.
Al primer principio de la termodinámica se le conoce generalmente con el nombre de principio de la conservación de la energía. En los cursos de física elemental, el estudio de la conservación de la energía hace hincapié en las variaciones de las energías cinética y potencial y en su relación con el trabajo. En una formulación más general del principio de conservación de la energía se incluyenlos efectos de la transferencia de calor y de las variaciones de energía interna. Esta formulación más general recibe habitualmente el nombre de primer principio de la termodinámica.
También pueden incluirse otras formas de energía, tales como las energías electrostática, magnética, de deformación y superficial. El primer principio de la termodinámica o primera ley de la termodinámica se postulaa partir del siguiente hecho experimental:
“En un sistema cerrado adiabático (aislado) que evoluciona de un estado inicial”
A a otro estado final B, el trabajo realizado no depende ni del tipo de trabajo ni del proceso seguido.
Un sistema abierto es aquel que tiene entrada y/o salida de masa, así como interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, también puede realizar trabajo defrontera
La primera ley de la termodinámica aplicada a sistemas abiertos se emplea bajo diferentes consideraciones según se aplique a procesos adiabáticos, isotérmicos, isobáricos e isocóricos.
Proceso adiabático
En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquel en el cual el sistema no intercambia calor con su entorno (_Q = 0). Un proceso adiabático que es además reversible se conoce comoproceso isentrópico (_S = 0). El término adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un límite adiabático. En un proceso adiabático la primera ley se puede escribir como:
U + W = 0
El calentamiento y enfriamiento adiabático son procesos que comúnmente ocurren debido alcambio en la presión de un gas. Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales.

Proceso isotérmico
Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo a la evolución reversible de un sistema termodinámico que transcurre a temperatura constante. La compresión o la expansión de un gas ideal en contacto permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo.
La expansiónisoterma de un gas ideal puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco caliente. De esta manera, el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura yésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas:
Q = W
Una curva isoterma es una línea que sobre un diagrama representa los valores sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo. Las isotermas de un gas ideal en un diagrama P-V, llamado diagrama de Clapeyron, son hipérbolas equiláteras,...