termodinamica

TERMODINAMICA
En este apartado se explicara la definición de la termodinámica.
La termodinámica puede definirse como el tema de la Física que estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y como trabajo.
Se efectúa un trabajo cuando la energía se transfiere de un cuerpo a otro por medios mecánicos. El calor es una transferencia de energía de un cuerpo a un segundo cuerpoque está a menor temperatura. O sea, el calor es muy semejante al trabajo.
El calor se define como una transferencia de energía debida a una diferencia de temperatura, mientras que el trabajo es una transferencia de energía que no se debe a una diferencia de temperatura.
Primera Ley de la Termodinámica
El principio del balance se puede expresar de la siguiente manera:
Lo que ingresa + Lo que segenera = Lo que sale + Lo que se acumula
La cantidad de energía existente es constante, no aumenta ni disminuye, solo sufre transformaciones.
ΔE = Q – W
Donde Q es la cantidad de calor que absorba (Q+) o libere (Q-) el sistema y W el trabajo realizado sobre el sistema (W-) o por el sistema sobre su entorno (W+)
Como las variables Q y W solo se manifiestan cuando se lleva a cabo un proceso ysu valor depende de la trayectoria del proceso, se llaman Variables de Trayectoria.
La primera ley de la termodinámica no puede usarse para predecir si un proceso ocurrirá espontáneamente o no ocurrirá de tal manera.

Segunda Ley de la Termodinámica
Los procesos termodinámicos tienden a incrementar la entropía del universo.
En todo proceso termodinámico se pierde energía que no es utilizadapara realizar un trabajo. Es decir se convierte en energía no útil.
La base de esta ley es el hecho de que si mezclamos partes iguales de dos gases nunca los encontraremos separados de forma espontánea en un instante posterior.
Enunciado de Clausius: No hay ninguna transformación termodinámica cuyo único efecto sea transferir calor de un foco frío a otro caliente.
Enunciado de Kelvin: No hayninguna transformación termodinámica cuyo único efecto sea extraer calor de un foco y convertirlo totalmente en trabajo.
La segunda ley proporciona la base para el concepto termodinámico de entropía.




Tercera Ley de la Termodinámica.
La tercera ley tiene varios enunciados equivalentes:
"No se puede llegar al cero absoluto mediante una serie finita de procesos"
Teorema de Nerst: “Unareacción química entre fases puras cristalinas que ocurre en el cero absoluto no produce ningún cambio de entropía.”
Es el calor que entra desde el "mundo exterior" lo que impide que en los experimentos se alcancen temperaturas más bajas. El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible y se caracteriza por la total ausencia de calor. Es la temperatura a la cual cesa el movimiento de laspartículas. El cero absoluto (0 K) corresponde aproximadamente a la temperatura de - 273,16ºC. Nunca se ha alcanzado tal temperatura y la termodinámica asegura que es inalcanzable.
"La entropía de cualquier sustancia pura en equilibrio termodinámico tiende a cero a medida que la temperatura tiende a cero".
"La primera y la segunda ley de la termodinámica se pueden aplicar hasta el límite del ceroabsoluto, siempre y cuando en este límite las variaciones de entropía sean nulas para todo proceso reversible".


CALDERAS
En este apartado describiremos el significado de caldera, los riesgos al operar una caldera, también se mencionara algunos tipos de calderas que existen, sus partes principales, el tipo de mantenimiento adecuado.
Caldera
Aparato a presión en donde el calor procedente decualquier fuente de energía se transforma en utilizable, en forma de energía térmica, a través de un medio de transporte en fase líquida o vapor.
Objetivo de una caldera
El objetivo de una caldera, además de generar vapor, es realizar con la máxima eficiencia posible la transferencia de calor, definiendo esta de una manera sencilla como la porción de calor liberado en el horno que es absorbido...