Prosesos Termodinamicos

CENTRO DE BACHILLERATO TECNICO INDUSTRIAL Y DE CERVICIOS Nº 110

ACTIVIDAD 1
BLOQUE E
“PROCESOS TERMODINAMICOS”

PROFESOR: ING. EMILIO SOSA

¿QUE ES UN PROCESO TERMODINAMICO?
Trata de la transformación de la energía mecánica en calor y del calor en trabajo. También describe y relaciona las propiedades físicas de sistemas macroscópicos de materia y energía.
Latermodinámica estudia los sistemas que se encuentran en equilibrio. Esto significa que las propiedades del sistema típicamente la presión, la temperatura, el volumen y la masa son constantes.
Un concepto esencial de la termodinámica es el de sistema macroscópico, que se define como un conjunto de materia que se puede aislar espacialmente y que coexiste con un entornoinfinito e imperturbable. El estado de un sistema macroscópico en equilibrio puede describirse mediante propiedades medibles como la temperatura, la presión o el volumen, que se conocen como variables termodinámicas. Es posible identificar y relacionar entre sí muchas otras variables (como la densidad, el calor específico, la compresibilidad o el coeficiente de expansión térmica), con lo que seobtiene una descripción más completa de un sistema y de su relación con el entorno.
Hay muchas maneras en que un gas puede ir de un estado (descrito por su presión (atm), volumen (l), temperatura (K) y número de moles) a otro. Cómo va un gas desde un estado a otro dependerá de la cantidad de calor intercambiado con el entorno y de la cantidad de trabajo realizado sobre o por el gas. Pero elcambio en la energía interna del gas, considerado ideal, sólo dependerá del cambio de temperatura. Es decir, el cambio de energía interna cuando el gas va de un estado a otro es independiente del proceso seguido (y esto en general, no sólo para gases ideales). Sin embargo, el calor y el trabajo dependen del proceso seguido.
Para facilitar las cosas, se define un conjunto de procesos tipocon nombres dependientes del camino seguido en dichos procesos.

PROCESO ISOTERMICO
Evolución reversible de un sistema termodinámico que transcurre a temperatura constante. La compresión o la expansión de un gas ideal en contacto permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotérmico.
La expansión isoterma de un gas ideal puede llevarse a cabo colocando el gas en contactotérmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco caliente. De esta manera el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado delfoco es igual al trabajo realizado por el gas: Q = W.
Una curva isoterma es una línea que sobre un diagrama representa los valores sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo. Las isotermas de un gas ideal en un diagrama p-V, llamado diagrama de Clapeyron, son hipérbolas equiláteras, cuya ecuación es p•V = constante.

PROCESO ADIABÁTICO
Se designa comoproceso adiabático a aquel en el cual el sistema (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isentrópico. El extremo opuesto, en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor, causando que la temperatura permanezca constante, se denomina como proceso isotérmico.
El términoadiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un límite adiabático. Otro ejemplo es la temperatura adiabática de llama, que es la temperatura que podría alcanzar una llama si no hubiera pérdida de calor hacia el entorno. os, puesto que no hay transferencia de calor, a pesar de que se consiga variar En...