Termodinmaica

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE ATLIXCO

TERMODINÁMICA
OSCAR ACEVEDO TRUJILLO

TRABAJO A ENTREGAR:
“COMPRESIÓN ADIÁBATICA”

ALUMNA :
GUADALUPE RAMÍREZ ÁVILA

INGENIERÍA BIOQUÍMICA
III SEMESTRE

COMPRESIÓN ADIABÁTICA

En un proceso de compresión adiabática se produce un aumento de la temperatura del sistema. En efecto, según el Primer Principio de Termodinámica:
ΔU=Q-W donde:
ΔU es la variación de energía interna, Q la energía en forma de calor y W el trabajo intercambiados por el sistema. Para un proceso adiabático (Q=0):
ΔU= -W

PROCESO ADIABATICO
Aquellos en los cuales no habría intercambio de calor entre el sistema y el medio que le rodea, se puede conseguir un proceso adiabático encerrando al sistema en una estructura de paredes impermeables al calor.Tambien se puede conseguir un proceso adiabático realizándolo tan rápidamente que no fuera apreciable ningún transferencia de calor (carrera de compresión en un motor diesel).E3n un proceso adiabático se puede realizar trabajo por o sobre el sistema y tambien a temperatura va ha variar durante el proceso.
Para dos puntos P1 V1 = P2 V2 =cte.
El calentamiento y enfriamiento adiabático son procesos quecomúnmente ocurren debido al cambio en la presión de un gas. Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales.

Gráfico de un proceso adiabático en función de p y V.

FORMULA MATEMÁTICA

Durante un proceso adiabático, la energía interna del fluido que realiza el trabajo debe necesariamente decrecer.

Esquema de una expansión adiabática.
Laecuación matemática que describe un proceso adiabático en un gas es

Donde P es la presión del gas, V su volumen y

el coeficiente adiabático, siendo el calor específico molar a presión constante y el calor específico molar a volumen constante. Para un gas monoatómico ideal. Para un gas diatónico (como el nitrógeno o el oxígeno, los principales componentes del aire)
Derivación de la fórmula
Ladefinición de un proceso adiabático es que la transferencia de calor del sistema es cero,.
Por lo que de acuerdo con el primer principio de la termodinámica,

Donde U es la energía interna del sistema y W es el trabajo realizado por el sistema. Cualquier trabajo (W) realizado debe ser realizado a expensas de la energía U, mientras que no haya sido suministrado calor Q desde el exterior. El trabajoW realizado por el sistema se define como

Sin embargo, P no permanece constante durante el proceso adiabático sino que por el contrario cambia junto con V.
Deseamos conocer cómo los valores de y se relacionan entre sí durante el proceso adiabático. Para ello asumiremos que el sistema es una gas monoatómico, por lo que

Donde R es la constante universal de los gases.
Dado y entonces yAhora sustituyendo las ecuaciones (2) y (3) en la ecuación (1) obtenemos

Simplificando

Dividiendo ambos lados de la igualdad entre PV

Aplicando las normas del cálculo diferencial obtenemos que

Que se puede expresar como

Para ciertas constantes y del estado inicial. Entonces

Elevando al exponente ambos lados de la igualdad

Eliminando el signo menos

Por lo tanto

y

ESQUEMADE LOS TIPOS DE SISTEMAS

SISTEMA ABIERTO

Un proceso que se lleva a cabo en condiciones abiertas porque hay transferencia de materia en el equipo que esté realizando el proceso. Al igual que un proceso en sistema cerrado, para que sea un proceso, éste tiene que cambiar las propiedades intrínsecas de la materia, ya que de lo contrario la materia permanece en su estado inicial.

En elproceso de una expansión adiabática en un sistema abierto, hay un gran factor a diferenciar con respecto al mismo, en un sistema cerrado. Durante el proceso de expansión la presión disminuye sin que el sistema absorba o ceda calor al medio ambiente. Así mismo, al realizarse este proceso, se realiza trabajo sobre su entorno y por lo tanto la temperatura también disminuye. Sin embargo, en un sistema...