Termodinamica De La Sustancia

UNAM
FES-CUAUTITLAN
CAMPO 4
CARRERA: IME
ASIGNATURA: TERMODINAMICA APLICADA
NOMBRE: URBAN SANCHEZ RENE
PROFESOR: ING.ARMANDO MORALES
TEMA 2: TERMODINAMICA DE LA SUSTANCIA
SEMESTRE: 2011-2

INDICE

2.1 Funciones de helmholts y de gibbs……………………………………………. 1

2.2 Energía disponible……………………………………………… 2

2.3 Trabajo máximo ………………………………………………………………………. 2

2.4disponibilidad. …………………………………………………………………………. 5

2.5 la derivación parcial y las relaciones de maxwell……………………… 5

2.7 Ecuación de clapeyron…………………………………………………………….. 8

2.8 Expansibilidad volumétrica…………………………………………………….. 14

2.9 compresibilidad isotérmica:…………………………………………………… 15

2.10 Tablas de propiedades termodinámicas……………………………. 19

2.11 Cartas de compresibilidadgeneralizada…………………………… 19

Bibliografia:……………………………………………………………………………….. 20

2.1 FUNCIONES DE HELMHOLTS Y DE GIBBS
Energía libre de Helmholtz (también denominada función de Helmholtz, función trabajo o energía libre) es una magnitud extensiva del sistema, función de estado y potencial termodinamico que, por tanto, no depende del proceso sufrido, sino del estado final e inicial del sistema. Se usa para ver queprocesos son espontáneos en condiciones de temperatura y volumen constantes.
Propiedades de la Energía Libre de Helmholtz
Se mide en julios [J], calorías [cal] o cualquier otra unidad de energía. Sus variables canónicas son la temperatura T y volumen V del sistema. Además, se suele simbolizar con la letra A, de «trabajo» (arbeit, de alemán) o la letra F, de libre (free, en inglés ).

Definición totaldonde U es la energía interna y S la entropía.
Definición diferencial

donde P es la presión del sistema.
Otros datos importantes
Se relaciona con la energía libre de Gibbs mediante la expresión
(3)

Notar de la ecuación (1), que de la Primera ley de la termodinámica

Donde
ΔU = variación de energía interna del sistema
Q = calor recibido por el sistema
W = trabajo realizado por elsistema
Siendo:
El calor reversible (es decir, que se puede evacuar o recuperar del sistema cuantas veces se quiera, sin requerir un gasto extra de energía en este proceso).
Integrando a T constante:

Por lo tanto, en un proceso reversible, el trabajo realizado por el sistema es el negativo de la variación de su energía libre de Helmholtz:

De ahí que también reciba el nombre de FunciónTrabajo

2.2 Energía disponible
Energía Disponible y No Disponible.
La energía disponible define como la fracción del calor suministrado o cedido por un sistema, que puede convertirse en trabajo mediante el uso de maquinas térmicas externamente reversibles. así mismo, la energía no disponible se define como la fracción de calor suministrado o cedido por el sistema, ya que no puede convertirseen trabajo ni siquiera por medio de maquinas externamente reversibles.
2.3 Trabajo máximo .
El ``universo'' que describe el problema consta únicamente de los tres cuerpos iguales. Sirviéndonos ``únicamente'' de ellos debemos obtener el máximo trabajo. Este trabajo se obtiene como consecuencia de la diferencia de temperatura entre los cuerpos ya que sólo mientras exista esta diferencia esposible, en principio, operar con una máquina de Carnot --o cualquier otro ciclo termodinámico-- para obtener trabajo.
Obsérvese entonces que además de los tres cuerpos está implícito que disponemos de algún dispositivo auxiliar que permite obtener trabajo. No obstante al hacer que este dispositivo auxiliar opere en forma cíclica no es necesaria su descripción explícita y por eso el problema seenuncia como si no existiese.
De los razonamientos anteriores se deduce que el trabajo máximo se obtendrá cuando todos los cuerpos alcancen una temperatura común. De lo contrario se puede seguir aprovechando la diferencia de temperatura para obtener más trabajo.
La cuestión es cuál de todas las temperaturas finales posibles determina el máximo trabajo. Es decir, cuál de todos los...