practica 8

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO
LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA

Laboratorio de termodinámica básica

Practica #8. Trabajo .

Ing. Elvira Martínez gracia

Matricula: 1577861
Nombre: Valeria Lujano Jasso

Brigada 304

20 de mayo de 2015.

Marco teórico.
El trabajo es la cantidad de energía transferida de un sistema a otro mediante
una fuerza cuando se produce un desplazamiento.Vamos a particularizar la
expresión general del trabajo para un sistema termodinámico concreto: un gas
encerrado en un recipiente por un pistón, que puede moverse sin rozamiento.
Por efecto de la presión (p) ejercida por el gas, el pistón sufre una fuerza F que lo
desplaza desde una posición inicial (A) a una posición final (B), mientras recorre
una distancia dx.

A partir de la definición depresión, se puede expresar F y el vector
desplazamiento dl en función de un vector unitario u, perpendicular a la superficie
de la siguiente forma:

Calculamos el trabajo realizado por el gas desde el estado A al estado B en este
proceso:

El producto Sdx es la variación de volumen (dV) que ha experimentado el gas,
luego finalmente se puede expresar:

En el Sistema Internacional el trabajo se mide enJules (J).
Este trabajo está considerado desde el punto de vista del sistema termodinámico,
por tanto:
El trabajo es positivo cuando lo realiza el gas (expansión) y negativo cuando el
exterior lo realiza contra el gas (compresión).
Preguntas.
1. Definición de trabajo en termodinámica.
El trabajo es una transferencia de energía a través de la frontera de un
sistema asociada a un cambio en lasvariables macroscópicas
2. Diferentes tipos de trabajo.
 Trabajo diferencial
 Trabajo en un proceso
 Trabajo eléctrico
 Trabajo de rotación
 Trabajo sobre una superficie
3. Función punto y trayectoria.
 FUNCIÓN DE PUNTO
Si x es una función de 2 variables independientes y z, expresadas por la
notación x=f (y, z), entonces x se conoce como función de punto porque en
cada punto de un plano decoordenadas y, z existirá un valor discreto de x.
La diferencial dx de una función de punto es una diferencial exacta:
dx=∂x∂yzdy+∂x∂zydz=Mdy+Ndz
Una diferencial de la forma dx=Mdy+Ndz es una diferencial exacta (y por
tanto es la diferencial de una función de punto) si y sólo si se cumple:
∂M∂z=∂N∂y
Para una diferencial exacta dx:
12dx=x2-x1; donde x1=f (y1, z1); x2=f (y2, z2)
Son funciones de punto latemperatura, la presión, etc., ya que si un
sistema pasa de un estado de equilibrio (1) a otro distinto (2) se cumple:
12dT=T2-T1
 FUNCIÓN DE TRAYECTORIA
Si G es una función de trayectoria, es una cantidad que depende la
trayectoria que se sigue para ir del estado 1 (y1,z1) al estado 2 (y2,z2) y no
existe ninguna relación del tipo G=f (y,x), porque aunque se especifique un
valor de y un valor de z,no se determina un valor de G. No debe por tanto

utilizarse la notación G1 o G2, ya que esto implica que hay un valor
particular de G en el estado 1 o 2. No es así, ya que el valor de G
corresponde a la trayectoria particular seguida para ir del estado 1 al 2.
12dG=G1→2;
Y además como no es una diferencial exacta:
dG=∂G∂yzdy+∂G∂zydz=M'dy+N'dz
∂M'∂z≠∂N'∂y
4. Convección de signos para el trabajo.En las expresiones anteriores se ha empleado el valor absoluto porque queda por
definir el criterio de signos para el trabajo. Por desgracia, no existe unanimidad de
criterios y es importante, al consultar una referencia, el tener claro qué criterio se
usa.




Si el trabajo se realiza por el entorno sobre el sistema, es positivo
Si el trabajo es realizado por el sistema sobre el entorno, esnegativo
Físicamente veremos, al enunciar el primer principio de la termodinámica, que
este criterio se puede enunciar como que aquél trabajo que aumenta la energía
interna es positivo y el que la reduce es negativo (la elección opuesta es bastante
frecuente en los libros de texto, ya que se origina en el estudio de las máquinas
térmicas, en las que interesa que el sistema –la máquina– realice...