Tarea

1.1.1 Enfoques de la Ingeniería y de la Física. Análisis macroscópico y microscópico de los sistemas.

La Sustancia y el enfoque macroscopico de la Termodinámica.
la sustancia no solo es importante por sus características sino también por el papel
que juega en los sistemas, por tal razón es necesario que se identifiquen algunos
aspectos relacionados con ella.
Al observar cualquier tipo demateria con un microscopio de gran aumento
(observación o enfoque microscópico) se encuentra que esta compuesto por
átomos y moléculas sobre los que actúan fuerzas moleculares y entre los cuales
se encuentran espacios vacíos. Si se reduce de algún modo el aumento de este
microscopio hasta que no se observen los espacios vacíos entre los átomos y
moléculas, se encontrara la misma materia,pero como un conjunto homogéneo
donde no se observan las discontinuidades enunciadas. Si se mantiene este ultimo
aumento o se disminuye mas, la materia se vera como un conjunto homogéneo y
no como átomos o moléculas aisladas, es decir como si fuera continua1 (se llamara
enfoque macroscópico).
Dependiendo del enfoque utilizado (aumento establecido para observación o
análisis), se puede hablarde termodinámica estadística cuando se utilice el
enfoque microscópico, o de termodinámica clásica cuando se utilice el enfoque
macroscópico.
Para el ingeniero es de gran interés analizar las transformaciones y
manifestaciones de la materia como conjunto o grupo, y no la de los átomos o
moléculas por separado, de ahí su orientación hacia la termodinámica clásica.
Desde este enfoque seconsidera que la sustancia es la misma materia, pero vista
como un conjunto continuo (macroscópico). Dicha definición es importante por ser
la base del análisis macroscópico, además por el papel que juega en los sistemas
al brindarle sus características y por que al utilizar conceptos como sustancia pura
o sustancia de trabajo se simplifica o aclara el análisis.
La sustancia Pura. Un aspectoimportante fuera de la definición es aclarar que
en la realidad las sustancias (como el agua), a pesar de conservar una misma
apariencia, casi siempre se combinan con algunas fracciones de materia que
arrastran del mismo medio en que se encuentran, esto induciría una gran
complejidad al intentar realizar algún análisis de sus transformaciones, por esto
para simplificar hacemos la consideración deuna Sustancia Pura. Es decir
consideramos que toda sustancia a pesar de las diferentes transformaciones
o cambios físicos a los que pueda ser sometida, tendrá una composición
química invariante y homogénea en toda su extensión. A manera de ejemplo
considere el agua; que puede transformarse en hielo (sólido), en vapor de agua,
o seguir siendo liquido, pero su composición química (siempre ycuando no se
contamine con materia de los recipientes en que se realizan estas
transformaciones) será la misma en cualesquiera de estas condiciones (H2O),
es decir seguirá siendo pura.
La sustancia de trabajo. Si observamos los equipos de una industria (planta),
seguramente podríamos pensar en cada uno de ellos como un sistema, pero
si pensamos en el conjunto de todos ellos como otro gransistema, es muy
probable que en el se involucren diferentes tipos de sustancias (mas de una).
En este caso sería de importancia identificar cual de las sustancias es la
encargada de cumplir el objetivo planteado al seleccionar el sistema, o cual es
la que mediante sus transformaciones realiza la tarea deseada en ese sistema.
Todo fluido o mezcla de fluidos, que esta involucrada directamentecon el
objetivo planteado, a la que se realizan cambios, o sufre alteraciones en sus
condiciones termodinámicas para producir un potencial trabajo, es la sustancia
de trabajo.
Fases de una sustancia. Está definida como una cantidad de materia o de
sustancia homogénea en todas sus partes, puede ser toda la sustancia o una
parte de su extensión que presente las mismas características y además...