termodinamica



Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica Y Eléctrica unidad Zacatenco



Laboratorio de Química aplicada


Título: TERMODINAMICA















OBJETIVO:
El alumno determinara con los datos obtenidos en el laboratorio el trabajo desarrollado en un proceso termodinámico.
CONSIDERACIONES TEORICAS:
La termodinámica es una cienciarelativamente moderna, la termodinámica se ve como la ciencia de la energía.
La palabra termodinámica proviene de los vocablos griegos temas (calor) y dynamis (potencia), se describe los primeros esfuerzos por convertir el calor en potencia.
Una de las leyes fundamentales de la naturaleza es el principio de la conservación de la energía o también llamad la primera ley de la termodinámica, es unaexpresión sencilla del principio de la conservación de la energía, en esta afirma que la energía es una propiedad termodinámica:
“la energía no se crea, ni se destruye solo se transforma”. Según la segunda ley de la termodinámica la energía tiene tanto calidad como cantidad.
La termodinámica tiene mucho en común con las ciencias experimentales; dependen totalmente de la observación y de lasmediciones experimentales. Los datos obtenidos en estos intentos tuvieron un papel crucial en la formación final de las leyes de la termodinámica. Estas leyes son axiomas en el sentido de que no es posible probarlas mediante la demostración. Sin embargo, mientras no se haga una observación o medición que las contradiga, se asegura la aceptación de su validez.

SISTEMA TERMODINÁMICO
Un sistematermodinámico (también denominado sustancia de trabajo) se define como la parte del universo objeto de estudio. Un sistema termodinámico puede ser una célula, una persona, el vapor de una máquina de vapor, la mezcla de gasolina y aire en un motor térmico, la atmósfera terrestre, etc.
El sistema termodinámico puede estar separado del resto del universo (denominado alrededores del sistema) por paredesreales o imaginarias. En este último caso, el sistema objeto de estudio sería, por ejemplo, una parte de un sistema más grande. Las paredes que separan un sistema de sus alrededores pueden ser aislantes (llamadas paredes adiabáticas) o permitir el flujo de calor (diatérmicas).

Los sistemas termodinámicos pueden ser aislados, cerrados o abiertos.
Sistema aislado: es aquél que no intercambia nimateria ni energía con los alrededores.
Sistema cerrado: es aquél que intercambia energía (calor y trabajo) pero no materia con los alrededores (su masa permanece constante).
Sistema abierto: es aquél que intercambia energía y materia con los alrededores.


EQUILIBRIO TERMODINÁMICO
En Termodinámica se dice que un sistema se encuentra en equilibrio termodinámico cuando las variables intensivasque describen su estado no varían a lo largo del tiempo.
Cuando un sistema no está aislado, el equilibrio termodinámico se define en relación con los alrededores del sistema. Para que un sistema esté en equilibrio, los valores de las variables que describen su estado deben tomar el mismo valor para el sistema y para sus alrededores. Cuando un sistema cerrado está en equilibrio, debe estarsimultáneamente en equilibrio térmico y mecánico.
Equilibrio térmico: la temperatura del sistema es la misma que la de los alrededores.
Equilibrio mecánico: la presión del sistema es la misma que la de los alrededores.
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Esta ley se expresa como:
Eint = Q - W
Cambio en la energía interna en el sistema = Calor agregado (Q) - Trabajo efectuado por el sistema (W)
Paraentender esta ley, es útil imaginar un gas encerrado en un cilindro, una de cuyas tapas es un émbolo móvil y que mediante un mechero podemos agregarle calor. El cambio en la energía interna del gas estará dado por la diferencia entre el calor agregado y el trabajo que el gas hace al levantar el émbolo contra la presión atmosférica.
Segunda Ley de la Termodinámica
La primera ley nos dice que la...