termodinamica

Universidad Autónoma de Bucaramanga

Termodinámica I

3 PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Capítulo 3. Primera Ley de la Termodinámica. Sistemas Cerrados

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Termodinámica I

ÍNDICE
3

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA.....................................1

3.1 TRANSFERENCIA DE CALOR:..............................................................3
3.1.1 PROCESO ADIABÁTICO: ..................................................................3
3.1.2 TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN: ................................5
3.1.3 TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN:.................................6
3.1.4 TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN:.....................................8
3.2 TRABAJO:........................................................................................9
3.2.1 TIPOS COMUNES DE ENERGÍA: .......................................................10
3.2.2 TRABAJO DE FRONTERAS: .............................................................11
3.2.3 TRABAJO A VOLUMEN CONSTANTE (PROCESO ISOCÓRICO): ..............14
3.2.4 TRABAJO A PRESIÓN CONSTANTE (PROCESO ISOBÁRICO): ................14
3.2.5 TRABAJO ATEMPERATURA CONSTANTE (PROCESO ISOTÉRMICO): .....15
3.2.6 TRABAJO PARA UN PROCESO POLITRÓPICO:....................................16
3.2.7 OTROS TIPOS DE TRABAJO: ...........................................................18
3.3 PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA:..............................................20
3.3.1 CONVENCIÓN DE SIGNOS:.............................................................20
3.3.2 SISTEMAS CERRADOS: ..................................................................21
3.3.3 SISTEMAS CERRADOS EN CICLO:....................................................23
3.4 CALORES ESPECÍFICOS: ..................................................................24
3.4.1 CALOR ESPECÍFICO A VOLUMEN CONSTANTE:..................................24
3.4.2 CALOR ESPECÍFICO A VOLUMENCONSTANTE:..................................25
3.4.3 SUBSTANCIA SIMPLE:....................................................................27
3.5 ENERGÍA INTERNA, ENTALPÍA Y CALORES ESPECÍFICOS DE GASES
IDEALES: ...............................................................................................28
3.5.1 RELACIÓN ENTRE CP Y CV PARA GASES IDEALES: ............................30
3.5.2VALORES DE U, H, CV Y CP:...........................................................31
3.5.3 VALORES PROMEDIOS DE CV Y CP..................................................32
3.5.4 CÁLCULO DE U Y H........................................................................33
3.6 ENERGÍA INTERNA, ENTALPÍA Y CALORES ESPECÍFICOS DE SÓLIDOS Y
LÍQUIDOS:..............................................................................................35
3.7 METODOLOGÍA PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS: ..........................37

Capítulo 3. Primera Ley de la Termodinámica. Sistemas Cerrados

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Termodinámica I

3.1 Transferencia de Calor:
Debe recordarse que el CALOR es energía en transición, a través de
la frontera del sistema, como consecuenciaexclusiva a la diferencia
de temperaturas entre el sistema y sus alrededores.

3.1.1 Proceso Adiabático:
Se dice que un proceso es adiabático, cuando el sistema está
perfectamente aislado de forma que la transferencia de calor es
inexistente.

Capítulo 3. Primera Ley de la Termodinámica. Sistemas Cerrados

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Termodinámica I

El calor netotransferido a un sistema está definido como:

Qneto = ∑ Qentrada − ∑ Qsalida

(kJ)

donde Qentrada y Qsalida son las magnitudes de la cantidad de calor
transferidas y Qneto es la cantidad neta de calor transferida hacia o
desde el sistema.
Puesto que la tranferencia de calor depende del tipo de proceso
como se desarrolla, entonces la transferencia de calor diferencial,
δ Q, se conoce...