Trabajo de termodinamica

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ENERGÍA DISPONIBLE EN UN PROCESO TERMODINAMICO PARA UN SISTEMA ABIERTO DE FLUJO ESTABLE.

INDICE

Introducción

Planteamiento del Problema

Objetivos

Hipótesis

Marco Teórico

1. Trabajo máximo

1. Trabajo máximo para un sistema que intercambia calor únicamente con la atmósfera

1.2 Disponibilidad

1.3 Energía disponible y no disponible

1.3-1 Energía disponible yno disponible de un sistema y la atmósfera circundante.
1.3-2 Transferencia de calor de partes disponibles y no disponibles

1.4 Irreversibilidad

1.5 Contabilidad de la disponibilidad y de la energía disponible

Trabajar con la Hipótesis

Conclusión

INTRODUCCION

En este trabajo de investigación se trataron las siguientes cuestiones: ¿Cuánto trabajo puede obtenerse de un sistemaque esta inicialmente en un estado dado?,¿Cuánto de una cantidad dada de calor puede convertirse en trabajo?,y ¿Cuánto de la capacidad de su producción de trabajo se reduce mediante efectos irreversibles durante el proceso?.

Las respuestas a estas preguntas involucra la disponibilidad[pic], disponibilidad de flujo (y), parte no disponible del calor[pic], e irreversibilidad (i), de las cualesninguna es una propiedad. Todas estas cantidades involucran además de un sistema, una atmósfera, definida como parte del entorno a presión y temperatura uniforme que es tan grande que los procesos de un sistema no afectan a la presión o a la temperatura de la atmósfera. La atmósfera es un reservorio de energía que puede absorber o ceder grandes cantidades de energía sin experimentar un cambio detemperatura. Para muchos análisis, la atmósfera es aquella que nos rodea, la atmósfera que respiramos. Sin embargo, a veces el sistema con el que tratamos puede intercambiar calor con un gran cuerpo de agua, como un reservorio de energía.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Cuánta de una cantidad dada de calor puede convertirse en trabajo para un cierto proceso de un sistema abierto termodinámico deflujo estable (FEES)?

OBJETIVOS

Objetivos Generales

- Disponibilidad e irreversibilidad de la energía

Objetivos Específicos

- Disponibilidad e irreversibilidad de la energía para un sistema cerrado y para un FEES

HIPOTESIS

La cantidad dada de calor que puede convertirse en trabajo para un FEES es igual al calor que entra al sistema menos el calor no disponible, menosla irreversibilidad del proceso:

[pic]

MARCO TEORICO

1.1 Trabajo máximo

1. Trabajo máximo para un sistema que intercambia calor únicamente con la atmósfera

Determinaremos la máxima cantidad de trabajo que puede realizar un sistema que pasa de un estado específico a otro en tanto que intercambia calor únicamente con la atmósfera. Descubrimos que el trabajo máximo que puederealizarse mediante un proceso externamente reversible. Para un cambio específico en el estado y el intercambio de masa especificado con el entorno, un sistema que intercambia calor únicamente con la atmósfera produce el trabajo máximo mediante un proceso reversible. También podemos concluir que todos los procesos reversibles realizados bajo las mismas condiciones resultan en la misma producción detrabajo. Por lo tanto, no puede transferirse de forma directa reversible calor entre el sistema y la atmósfera, porque en general hay una diferencia finita entre T (temperatura del sistema) y [pic](temperatura de la atmósfera) pero puede transferirse reversiblemente calor mediante una máquina reversible (como una máquina de carnot), interpuesta entre el sistema y la atmósfera.

[pic]

En el esquemaadjunto podemos observar el trabajo máximo para un sistema cerrado:

[pic]

Trabajo máximo para un sistema cerrado

[pic]

Trabajo máximo para un FEES

[pic]

1.2 Disponibilidad

Se define trabajo útil como el trabajo realizado por un sistema, excluyendo el realizado sobre la atmósfera. Cada vez que aumenta el volumen del sistema, se realiza trabajo devolviéndolo a la atmósfera....
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