Transferencia De Energia Por Calor y Por Trabajo
Páginas: 6 (1261 palabras)
Publicado: 21 de septiembre de 2011
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR CALOR Y POR TRABAJO
El calor y el trabajo son los únicos mecanismos mediante los cuales se puede transferir energía a través de la frontera de un sistema cerrado.
El calor y el trabajo son funciones de proceso o funciones de trayectoria, la integración de una función de trayectoria no conduce al uso del símbolo ( .
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR CALOR, Q: Latransferencia de calor es un mecanismo mediante el cual se transfiere energía a través de la frontera de un sistema debido a una diferencia de temperatura.
No puede haber ninguna transferencia de calor entre dos sistemas que se encuentren a la misma temperatura.
Un proceso durante el cual no hay transferencia de calor se denomina Adiabático.
Por convención de signos se ha establecido que latransferencia de calor que entra a un sistema (adición de calor), es positiva y la transferencia de calor que sale de un sistema (rechazo de calor), es negativa.
La cantidad de calor transferida durante un proceso entre dos estados 1 y 2, se denota como: 1Q2 o simplemente Q.
Para un proceso multietapa 1-2-3, se escribe: 1Q2 y 2Q3 para las dos etapas.
El calor se puede transferirpor tres mecanismos distintos:
*Conducción: gobernada por la Ley de Fourier
*Convección: gobernada por la Ley de enfriamiento de Newton
*Radiación: descrita mediante la ecuación de Stefan-Boltzmann .
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR TRABAJO, W: El trabajo es una interacción de energía que ocurre entre un sistema y sus alrededores.
Es la transferencia de energía relacionada con una fuerza queactúa a lo largo de una distancia.
Por convención de signos se ha establecido que el trabajo hecho por un sistema (salida) es positivo y el trabajo hecho sobre un sistema (entrada), es negativo.
El trabajo hecho por un sistema, tal como el que efectúa un gas al expandirse contra el embolo, se considera positivo, significa que la energía sale del sistema.
El trabajo hecho en el sistema,tal como el que hace el embolo al comprimir un gas, se considera negativo, significa que entra energía al sistema.
El trabajo realizado durante un proceso entre dos estados 1 y 2, se denota como: 1W2 o simplemente W.
Para un proceso multietapa 1-2-3, se escribe: 1W2 y 2W3 para las dos etapas.
Definición: Se define generalmente como una fuerza F actuando a lo largo de undesplazamiento x, en la misma dirección de la fuerza.
[pic] (1)
Esta es una relación muy útil porque nos permite encontrar el trabajo requerido para elevar un peso, para atirantar un alambre o para mover una partícula cargada a través de un campo magnético.
Se define trabajo como sigue: Un sistema ejecuta trabajo si el único efecto en el “medio exterior” (cualquier cosa externa al sistema)pudiese ser el levantamiento de un peso.
Trabajo efectuado en un limite móvil: Consideraremos el trabajo efectuado en el límite móvil de un sistema simple compresible de un proceso cuasiequilibrio o cuasiestático (proceso que se desarrolla de tal manera que todo el tiempo el sistema permanece infinitesimalmente cerca de un estado de equilibrio).
Se tiene como un sistema el gas contenidoen un cilindro y un embolo, como se muestra en la Figura 1.
[pic]
Si quitamos uno de los pesos pequeños del embolo causaremos el movimiento de éste hacia arriba, la distancia dL. Podemos calcular la cantidad de trabajo W efectuado por el sistema durante el proceso.
La fuerza total en el embolo es P *A, donde P es la presión del gas y A el área del embolo.
Consideración: Si un sistemaestá en equilibrio mecánico no hay tendencia de la presión, en ningún punto, a cambiar con el tiempo, mientras el sistema siga aislado del espacio exterior habrá una variación de presión con la elevación, debida a la influencia de fuerzas gravitacionales y, sin embargo, bajo condiciones de equilibrio, no habrá tendencia de cambio de la presión en ningún lugar. Pero, en la mayoría de los...
El calor y el trabajo son los únicos mecanismos mediante los cuales se puede transferir energía a través de la frontera de un sistema cerrado.
El calor y el trabajo son funciones de proceso o funciones de trayectoria, la integración de una función de trayectoria no conduce al uso del símbolo ( .
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR CALOR, Q: Latransferencia de calor es un mecanismo mediante el cual se transfiere energía a través de la frontera de un sistema debido a una diferencia de temperatura.
No puede haber ninguna transferencia de calor entre dos sistemas que se encuentren a la misma temperatura.
Un proceso durante el cual no hay transferencia de calor se denomina Adiabático.
Por convención de signos se ha establecido que latransferencia de calor que entra a un sistema (adición de calor), es positiva y la transferencia de calor que sale de un sistema (rechazo de calor), es negativa.
La cantidad de calor transferida durante un proceso entre dos estados 1 y 2, se denota como: 1Q2 o simplemente Q.
Para un proceso multietapa 1-2-3, se escribe: 1Q2 y 2Q3 para las dos etapas.
El calor se puede transferirpor tres mecanismos distintos:
*Conducción: gobernada por la Ley de Fourier
*Convección: gobernada por la Ley de enfriamiento de Newton
*Radiación: descrita mediante la ecuación de Stefan-Boltzmann .
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR TRABAJO, W: El trabajo es una interacción de energía que ocurre entre un sistema y sus alrededores.
Es la transferencia de energía relacionada con una fuerza queactúa a lo largo de una distancia.
Por convención de signos se ha establecido que el trabajo hecho por un sistema (salida) es positivo y el trabajo hecho sobre un sistema (entrada), es negativo.
El trabajo hecho por un sistema, tal como el que efectúa un gas al expandirse contra el embolo, se considera positivo, significa que la energía sale del sistema.
El trabajo hecho en el sistema,tal como el que hace el embolo al comprimir un gas, se considera negativo, significa que entra energía al sistema.
El trabajo realizado durante un proceso entre dos estados 1 y 2, se denota como: 1W2 o simplemente W.
Para un proceso multietapa 1-2-3, se escribe: 1W2 y 2W3 para las dos etapas.
Definición: Se define generalmente como una fuerza F actuando a lo largo de undesplazamiento x, en la misma dirección de la fuerza.
[pic] (1)
Esta es una relación muy útil porque nos permite encontrar el trabajo requerido para elevar un peso, para atirantar un alambre o para mover una partícula cargada a través de un campo magnético.
Se define trabajo como sigue: Un sistema ejecuta trabajo si el único efecto en el “medio exterior” (cualquier cosa externa al sistema)pudiese ser el levantamiento de un peso.
Trabajo efectuado en un limite móvil: Consideraremos el trabajo efectuado en el límite móvil de un sistema simple compresible de un proceso cuasiequilibrio o cuasiestático (proceso que se desarrolla de tal manera que todo el tiempo el sistema permanece infinitesimalmente cerca de un estado de equilibrio).
Se tiene como un sistema el gas contenidoen un cilindro y un embolo, como se muestra en la Figura 1.
[pic]
Si quitamos uno de los pesos pequeños del embolo causaremos el movimiento de éste hacia arriba, la distancia dL. Podemos calcular la cantidad de trabajo W efectuado por el sistema durante el proceso.
La fuerza total en el embolo es P *A, donde P es la presión del gas y A el área del embolo.
Consideración: Si un sistemaestá en equilibrio mecánico no hay tendencia de la presión, en ningún punto, a cambiar con el tiempo, mientras el sistema siga aislado del espacio exterior habrá una variación de presión con la elevación, debida a la influencia de fuerzas gravitacionales y, sin embargo, bajo condiciones de equilibrio, no habrá tendencia de cambio de la presión en ningún lugar. Pero, en la mayoría de los...
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