Unidad I Fundamentos De La Termodinamica

Debe quedar claro que la Termodinmica es una ciencia y, quiz la herramienta ms importante en la ingeniera, ya que se encarga de describir los procesos que implican cambios en temperatura, la transformacin de la energa, y las relaciones entre el calor y el trabajo. Sistema termodinmico es una cantidad de materia en estudio separada del especio exterior por un limites (frontera) fijos o movibles.As todo lo que lo rodea es entonces el entorno o el medio donde se encuentra el sistema. La envoltura imaginaria que encierra un sistema y lo separa de sus inmediaciones (entorno) se llama frontera del sistema y puede pensarse que tiene propiedades especiales que sirven para a) aislar el sistema de su entorno b) permitir la interaccin de un modo especfico entre el sistema y su ambiente. Es muyimportante definir la frontera del sistema como una superficie y no otro sistema, debe quedar claro que el espesor de una superficie es matemticamente cero por lo que la frontera no puede contener materia u ocupar algn lugar en el espacio. El valor de una propiedad que es medida en el punto exacto de la frontera debe ser por tanto el valor del sistema as como del entorno, ya que despus de todo elsistema y el entorno estn en contacto en ese punto. Los sistemas termodinmicos se pueden clasificar como Aislados Cerrados Abiertos Sistemas aislados es el sistema que no puede intercambiar materia ni energa con su entorno, cuya frontera o lmite del sistema impide cualquier tipo de intercambio. Sistema cerrado es el sistema que slo puede intercambiar energa con su entorno, pero no materia, esdecir, aquel cuya frontera admite nicamente el intercambio de energa (no hay variacin en la masa). Sistema abierto es el sistema que puede intercambiar materia y energa con su entorno (hay variacin de masa). Al trabajar con dispositivos tales como motores es a menudo til definir el sistema dentro de un volumen identificable ya sea fijo o deformable donde se presentan tanto flujo de entrada comoflujo de salida. Esto se llama un volumen de control. Estado de un sistema refiere a la condicin de un sistema descrito por sus propiedades, o sea, la existencia de un sistema termodinmico en un determinado instante de tiempo se describe por un conjunto interrelacionado de cantidades susceptibles de ser medidas llamadas Propiedades Termodinmicas. La condicin descrita por dichas propiedades define unEstado. Podemos decir que una propiedad termodinmica es una caracterstica macroscpica y observable de un sistema, tales como masa, volumen, energa, presin, temperatura, y sus valores dependen estrictamente de la condicin instantnea durante la cual son medidos. Para describir un sistema y predecir su comportamiento se requiere del conocimiento de sus propiedades. Las propiedades termodinmicascuyos valores dependen del tamao del sistema son llamadas propiedades extensivas (masa, volumen, capacidad calorfica, entropa, etc.). Las propiedades extensivas son aditivas, as, si el sistema se divide en un nmero de subsistemas, el valor de la propiedad para el sistema entero es igual a la suma de los valores de los subsistemas. Por otro lado las propiedades intensivas no dependen de la cantidadpresente de materia y stas no son aditivas, y pueden variar de un punto a otro dentro del sistema, como es el caso de la temperatura, la presin, la viscosidad, volumen especifico, etc. Propiedades especificas son las propiedades extensivas por unidad de masa, ejemplo volumen especifico (v V/m), energa total especifica (e E/m). Las propiedades intensivas podran ser funciones del espacio y deltiempo, mientras que las extensivas en su mayora varan con el tiempo. Para mostrar la diferencia entre las propiedades extensivas e intensivas veamos el siguiente ejemplo, sea una cantidad de materia cuya temperatura es uniforme, si la divide en dos partes. La masa total es la suma de cada masa parcial y el volumen total es la suma de los volmenes parciales, sin embargo, la temperatura total no es...