Termodinamica Garcia 10 de Garcia Preoblemas

CONTENIDO

Cap nulo 1: PrIme r Prinelpio. Sí,lem., cerrado, (G .,e,)
1. Introducció n te6 r¡ca

2. Pro blema, I ipo

1

3

3. Pro ble mas en une iados

7

Cap ítu lo 2: Prl me r Pr¡ncí pi o. Si.lemas ab ierto,. Régí me n v..iab le (Ga,e,)
1. Inlroducción leór ica 11
2. Pro blema, I ipo 12

!
,

11

Capílulo 3, Primer Principio. SI.lema, abierto,. Régimen
pe rm anenle {Gue.) 17
1. Int red ucciónteórlca 17 .
2. Problema. tipo 19
3. Prob lemas enu nciado, 23
Capl'!ulo 4, Tran,formacione, polilrópica,
l. Ini rod ucción leó rica 25
. 2. Problemas ti po 26
Capnu lo S, Mezc la, de ga,e,
1. I nt-roducdón-teórica

2. Pro blema, 111'0

2S

31
31

31

Capílulo 6: Se9undo principio de ¡alermodlnámlca
L Inlroducció n leó, ice 35
2. Probleme, I ipo 36

•

35

2

3

E 7

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ContenTdoCO"'tenldo

Capítulo 7: Entropía 41
l. ¡nt roducdón teór j ca
2. Problemas tipo 43

41

Capítulo 8: Ói.grama temperatura",ntropía para g.<&$ perfectos ,47
·1. Inlroducción teórica 47
2. Problemas tipo 48
3. Prob lemas enu nciados 55
Capítulo 9: Exergía 57
1. Introducción teórica 57
2. Pro blemas ti po 59
3. Proble mas enu nciados 69

CapíMo 15: Combu.ti6n 127
1. Introdu cdón teór Ica 127
2. Pro ble mastipo 129
3. Pro ble mas enu nciado s 135
. Cap ítu Io 16: Toberas y difuso re. 137
1. Inlroducció n teó rica 137
2. Pro blemas tipo 140
Indica

145

Cap ítulo 10: Vapo re. 71
1. Int roducció n toórlca 71
2. Prob lemas tipo 73
3. Pro blema s enunciados 83
Copílu lo 11: Ciclo. de .apor 85
1. Int ro ducción teóri ca . 85
2. Problemas tipo 88
Ca pítu Io 12: Ciclos frlgo r íflcos 93
1. Introducciónteórica 93
2. Prob lemas tipo .95
Capitulo 13: Ai,e húmedo 101
1. Introducción teórica 101
2. Pro blema s ti po 105
3. problemas enunciados 114
Capítulo 14: Termoqu ímica 111
1. Introducciónteórica 111
2. Problemas tipo 119
3. Pro blema 5 en undad os 124

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tiues

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L

22

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CAPITULO 1

P·RIMER PRINCIPIO.
SISTEMAS CERRADOS (GASES)

1.INTRODUCCIDN TEORICA

El balance de energía. es:Q_L=lJ.tf

1.1

El calor Q y el Irabojo L son energías
en transferencia entre sistema y medio. Se
uliliza la convención de signo, de la fignra
1.1 .
C,l0mo se puede apreciar no tiene s:ent¡~
do entonces tratar de establecer valores de
Q y L sin esp ecificar previamente cuál es el
F[GURA L.L
. sistema.
IJ. U es la variación de energía interna del sistema. Para gases q'!e pueden
suponeme ideales, laenergía interna U depende únicamente de la lemperatura
l

del sistema, de modo que si e.... es el calor específico a volumen constante, para
una masa m y lJ.t la variación de temperatura de la misma, sea cual ,ea la tram,o

formación;

IJ.U = m e, IJ.r

I

1.2

De acuerdo a lo expresado, para la resolución de problemas con gases que
pueden .uponeme ideales, cuando ,ea necesario aplicar la fó<:mula 1.1podrá pro-,
cedeme en la forma explicada a continuación.

1

.2. Illtrod uecl611 teóric:a

Primer prin.cipto. S[¡tllmas r:urado5 (!iil1S-e5)

1) Arl op tar un ,istema
Col. el fin de que resulte más claro o que re,ulte posible establecer los intercambios rle calor y de trabajo, convenrlrá adoptar el sistema de modo que se tenga menor número po~ible de interacciones para analizar. Asi, si se tienemás
de una masa, convendrá ad optar como sistema al conjunto de las masas que intervienen en el pro ceso, .
2) Aplicar el primer principio Q - L = A U
En este paso es conveniente explicitar en lo posible cada uno de los términos de la ecuación 1J para obtener así una ecuación que ayude a la resolución
del problema.
Al explicitar el trabajo L intercambiado deberá tratarse de que no quede
ningunode los trabajos intercambiados por el sistema sin ser tenido en cuenta.
Puede ayudar el recordar que siempre qu e una masa m) auna presión p , y con
un volumen V es barrida, el medio debe transferir un trabajo .p V. Si la masa
m pasa a ocupar II n volurn en V con una presión p , debe framferir un trabajo
pV.
Así, para la introducción de la masa m a un recipiente L = -P V. Al salir
la masa m de...