TERMO TEORIA

TERMODINÁMICA
BÁSICA
LIBRO GUÍA DE TEORÍA

NÉSTOR GOODING GARAVITO

TERMODINAMICA
BASICA
LIBRO DE TEORIA

TERMODINAMICA
BASICA
CONTIENE:

FUNDAMENTOS TEORICOS
Y
TABLAS Y DIAGRAMAS DE PROPIEDADES

NESTOR GOODING GARAVITO
INGENIERO QUIMICO
PROFESOR ASOCIADO
FACULTAD DE INGENIERIA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

PRIMERA EDICION
2009

PROLOGO

Existen actualmente numerosos libros deTermodinámica,
todos ellos de gran calidad, en los cuales el tratamiento
teórico es lo suficientemente profundo y didáctico para
entender con claridad todos los conceptos inherentes al
tema.
El presente libro no es uno más de ellos, es el producto de la
enseñanza durante varios años de cursos únicos de
Termodinámica en los cuales es muy difícil tratar todos los
conceptos y leyes así como las aplicacionesprácticas.
El libro es ideal como guía de clase y debe utilizarse junto
con el libro de problemas el cual contiene numerosos
ejercicios resueltos y otros tantos propuestos.
La estructura concisa permite también realizar un repaso
rápido para quienes han olvidado en parte su
Termodinámica y desean recordarla sin emplear demasiado
tiempo en ello.
Para evitar un manejo complicado de unidades, el libroutiliza
en su totalidad el Sistema Internacional “SI”. Las tablas y
diagramas en el apéndice final también vienen en éste
sistema.

El Autor

TABLA DE CONTENIDO

CAPITULO 1 - FUNDADORES DE LA TERMODINAMICA

1

Antoine Laurent de Lavoisier – Nicolas Léonard Sadi Carnot – Rudolf Emanuel
Clausius – Lord Kelvin – James Prescott Joule – Josiah Willard Gibbs – Anders
Celsius – Daniel Gabriel Fahrenheit –Joseph Louis Gay-Lussac – Jacques
Alexandre Cesar Charles – Robert Boyle – Amadeo Avogadro –Johannes Diderik
Van der Waals.

CAPITULO 2 - SISTEMAS DE UNIDADES

9

Fuerza y masa - Sistemas de unidades – Sistema Internacional de Unidades Factores de conversión de unidades - Consistencia dimensional.

CAPITULO 3 - CONCEPTOS FUNDAMENTALES

15

Energías almacenadas - Energías en transición - Sistemastermodinámicos Estado termodinámico – Propiedades de estado - Flujo de masa y Flujo
volumétrico - Equilibrio termodinámico - Procesos y ciclos - Fases y cambios de
Fase - Ley cero de la termodinámica.

CAPITULO 4 - PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA

27

Trabajo - Calor - Calor específico - Ecuaciones de la Primera Ley - Ecuaciones
para sistemas cerrados - Entalpía y trabajo en el Eje - Ecuación parasistemas
abiertos.

CAPITULO 5 - SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

37

Enunciados de la Segunda Ley - Máquinas y bombas Térmicas - Procesos
irreversibles - Procesos reversibles - Ciclo de Carnot - Escala termodinámica de
temperaturas - Desigualdad de Clausius - Entropía – Cambio de entropía para un
proceso irreversible – Principio del incremento de entropía - Diagrama temperatura
vs entropía -Energía disponible y Energía no disponible.

CAPITULO 6 - GASES IDEALES

51

Leyes de los gases ideales - Condiciones normales - Ecuación de estado Densidad de un gas ideal - Energía interna de un gas ideal - Entalpía de un gas
ideal - Diferencia y relación entre capacidades caloríficas - Fórmulas para cambios
de entropía - Procesos reversibles de un gas ideal - Procesos irreversibles con
gases ideales- Fórmulas para procesos reversibles con gases ideales.

CAPITULO 7 - MEZCLAS DE GASES IDEALES

61

Composición de mezclas – Masa molecular media – Leyes para mezclas según el
concepto de gas ideal – Densidad de una mezcla gaseosa – Límite de aplicación
de las leyes de los gases – Propiedades termodinámicas de las mezclas.

CAPITULO 8 - GASES REALES

67

Ecuación de estado de Van der Waals -Isoterma teórica - Isoterma real - Curvas
límites - Zonas en el plano P-v. - Propiedades críticas - Propiedades reducidas Ecuación de estados correspondientes - Factor de compresibilidad - Entalpía y
entropía de gases reales – Mezcla de gases reales.

CAPITULO 9 - SUSTANCIAS PURAS

77

Cambio de fase a presión constante – Equilibrio solido-líquido-vapor – Superficie
tridimensional - Tablas de...