Termodinamica

Republica Bolivariana de Venezuela
Universidad Del Zulia Núcleo LUZ-COL
Unidad Curricular: Termodinamica I
Prof: Anibal Alfonzo

Realizado por:
Adrian Mendoza CI: 20.438.217
Lindy Seguerit CI: 20.332.844
Edwar Gutierrez. CI: 20.622.368

Esquema
1. Explique la 1era de la termodinámica, Escriba la ecuación y cite un ejemplo
2. Defina transferencia de calor y Procesoadiabático
3. Explique mediante ejemplos la transferencia de calor por conducción, por convección y por radiación.
4. Mediante un cuadro comparativo señale diferencias y semejanzas entre trabajo y calor
5. Defina Calor especifico a presión constante y calor especifico a volumen constante
6. Realiza un análisis de la 2da ley de la termodinámica, cite un ejemplo.
7. Que son maquinastérmicas, Bombas de calor y refrigeradores






Desarrollo

1. 1era y 2da ley de la termodinámica

1ª Ley de la Termodinámica: “Ley de conservación de la Energía”

“La energía no se gana, se crea ni se destruye, sólo se transforma. El universo conserva la energía: si hay un incremento en la energía interna de un sistema, debe haber un descenso equivalente en la energía desu entorno, y viceversa.”

La primera ley no es otra cosa que el principio de conservación de la energía aplicado a un sistema de muchísimas partículas. A cada estado del sistema le corresponde una energía interna U. Cuando el sistema pasa del estado A al estado B, su energía interna cambia en

DU=UB-UA

Supongamos que el sistema está en el estado A y realiza un trabajo W, expandiéndose.Dicho trabajo mecánico da lugar a un cambio (disminución) de la energía interna de sistema

DU=-W

También podemos cambiar el estado del sistema poniéndolo en contacto térmico con otro sistema a diferente temperatura. Si fluye una cantidad de calor Q del segundo al primero, aumenta su energía interna en

DU=Q

Si el sistema experimenta una transformación cíclica, el cambio en la energíainterna es cero, ya que se parte del estado A y se regresa al mismo estado, DU=0. Sin embargo, durante el ciclo el sistema ha efectuado un trabajo, que ha de ser proporcionado por los alrededores en forma de transferencia de calor, para preservar el principio de conservación de la energía, W=Q.

-Si la transformación no es cíclica DU¹ 0
-Si no se realiza trabajo mecánico DU=Q
-Si el sistema estáaislado térmicamente DU=-W
-Si el sistema realiza trabajo, U disminuye
-Si se realiza trabajo sobre el sistema, U aumenta
-Si el sistema absorbe calor al ponerlo en contacto térmico con un foco a temperatura superior, U aumenta.
-Si el sistema cede calor al ponerlo en contacto térmico con un foco a una temperatura inferior, U disminuye.

Todos estos casos, los podemos resumir en una únicaecuación que describe la conservación de la energía del sistema.

DU=Q-W |

Si el estado inicial y final están muy próximos entre sí, el primer principio se escribe
dU=dQ-pdV


EJEMPLO DE APLICACIÓN DEL 1er PRINCIPIO

TAPA MOVIL
GAS ( P 0 = 1 atm )

Se tiene un gas encerrado en un cilindro con una tapa móvil. El recipiente está rodeado por la atmósfera y su presión interior es laatmosférica. El volumen inicial ocupado por el gas es de 2 m3.
Se le entregan al gas 10 Kilocalorías al
Gas y éste se expande hasta tener un
Volumen final de 2,3 m3. Calcular:

a) – El trabajo realizado por el gas.
b) – La variación de energía interna.

Analicemos un poco el asunto. Tengo una situación inicial con P0 = 1 atm y V0 = 2 m3. Ahora se le entregan 10 Kcal al gas y seexpande de 2 m3 a 2,3 m3.






P0 = 1 atm
V0 = 2 m3

Vf = 2,3 m3
Q = 10 Kcal



7) – Calculo el trabajo realizado por el gas: ¿ Puedo plantear que W = p x ( Vf – V0 ) ¿
( Ojo )
Daría la impresión de que sí porque la presión interior del gas es la atmosférica.
Pero en realidad no. Porque la presión interior del gas no es necesariamente la atmosférica....