Termodinamica

Índice General






1. Conceptosy propiedadestermodinámicas







3

1.1. Origen y alcance de la Termodinámica

. . . . . . . . . . . . . . .

4

1.2. Conceptos y propiedades fundamen tales . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.3. Ley cero de la termodinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18


2. Propiedades de los uidos puros



192.1. Sustancias puras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2. Calor latente y sensible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3. Propiedades volumétricas de los uidos y
sus diagramasP- T,P-VyP - V-T.. . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4. Tablas de Vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5. Relación P - V - T . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.6. Leyes y ecuaciones del Gas Ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.7. Leyes y ecuaciones de los Gases no Ideales . . . . . . . . . . . . . 33


3. Primera Ley de la Termodinámica
3.1. Deducción de la ecuación de la primera ley en


39

sistemas cerrados y abiertos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2.Aplicaciones de la primera Ley en sistemas cerrados . . . . . . . . 44
3.3. Aplicaciones de la primera Ley en sistemas abiertos . . . . . . . . 46


4. Segunda Ley de la Termodinámica


53

4.1. Conceptos de rev ersibilidad e irreversibilidad . . . . . . . . . . . . 54
4.2. En tropía y su expresión matemática. . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.3. Balance general de entropía ensistemas termodinámicos . . . . . 58

1



2

Índice General

4.4. Ciclo termodinámicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62


5.Termofísicay termoquímica



69

5.1. Cálculosde variación de entalpía en procesos sin cam bio de fase . 70
5.2. Cálculosde v ariación de en talpía con cambio de fase . . . . . . . . 72
5.3. Cálculos de variación deentalpía para pro cesos con reacción química 74



Referencias
















































ITESCAM


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Termodinámica AEF-1065 Ingeniería Bioquímica












Unidad 1
Conceptos y propiedades
termodinámicas3


4

1. Conceptosy propiedadestermodinámicas


1.1. Origenyalcancedela Termodinámica

La termo dinámica es fundamentalmente una cienciafenomenológica, es decir,
una cienciamacroscópica basada en leyes generales inferidas del experimento, in-
dep endien temente de cualquier modelomicroscópico de la materia. Su objetivo
es, a partir de unos cuantos postulados (leyes de la termodinámica), obtener re-
lacionesentre propiedades macroscópicas de la materia, cuando ésta se somete a
toda una v ariedad de procesos.
Debe tenerse presente que las predicciones teóricas de las magnitudesde estas
propiedades están fuera del campo de la termodinámica, su obtención proviene
delexperimento y de disciplinascomo la teoría cinética y la mecánica estadística
que tratan directamente con las estructurasatómica y molecular de la materia.
Por otra parte, es imp ortante señalarque la termodinámica se desarrolló como
una tecnología mucho an tes de convertirse en ciencia. De hecho una de las pre-
guntas más motivadoras de este desarrollosurgió de cuestiones prácticas,como
poder calcular la cantidad de trabajo que se puede obtener al quemar una can-
tidad conocida de carbón u otro combustible. Es p or ello que, prácticamente, no
ha rama de la ingeniería y de la física o química en sus aspectos más aplicativos
que puedan prescindirdel conocimiento de esta rama tan importante.

































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