Termodinámica

CENGEL, Yunus A.; BOLES, Michael A.; Termodinámica, Sexta Edición, McGraw-Hill, México, 2009, páginas 53, 54, 60-62, 92-94, 222, 70, 365.

1. Principio de conservación de masa y energía

2.1 Formas de Energía Asociadas en un Estado.
2.2.1 Energía cinética:
Es la energía que posee un sistema como resultado de su movimiento en relación con cierto marco de referenciaCuando todas las partes de un sistema se mueven con la misma velocidad, la energía se expresa como:

EC = m V2/2 (KJ)
2.2.2 Energía Potencial:

Es la energía que posee un sistema como resultado de su elevación en un campo gravitacional.
Se puede expresar como:
EP = mgz (KJ)

O por unidad de masa,
ep = gz (KJ/Kg)

donde g es la aceleración gravitacional y z es laaceleración del centro de gravedad de un sistema con respecto a algún nivel de referencia elegido arbitrariamente.

2.2.3 Energía Interna:

Las formas macroscópicas de energía son las que posee un sistema como un todo en relación con cierto marco de referencia exterior, como la energía cinética y potencial. Las formas microscópicas de energía son las que se relacionan con la estructura de unsistema y el grado de la actividad molecular.

La suma de todas las formas microscópicas de energía se denomina energía interna en un sistema y se denota mediante U.
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2.2 Energía de Tránsito: Calor y Trabajo
El calor está definido como la forma de energía que se transfiere entre dos sistemas (o entre un sistema y sus alrededores) debido a un diferencia de temperatura.
Es decir,una interacción de energía es calor sólo si ocurre debido a una diferencia de temperatura. Entonces se deduce que no puede haber ninguna transferencia de calor entre dos sistemas que se hallan a la misma temperatura.

El calor es energía de transición y solo se reconoce cuando traspasa la frontera de un sistema.

Al igual que el calor, el trabajo es una interacción de energía que ocurre entreun sistema y sus alrededores.
El trabajo es la transferencia de energía relacionada con una fuerza que actúa a lo largo de una distancia.
El trabajo es también una forma de energía transferida como calor y por lo tanto tiene unidades de energía como KJ.

2.3 Principio de Conservación de Masa.

La conservación de la masa es uno de los principios fundamentales de la naturaleza. Al igualque la energía, la masa es una propiedad conservada que no es posible crear ni destruir en un proceso. Sin embargo la masa m y la energía E se pueden convertir entre sí según una formula bien conocida que propuso Albert Einstein:
E = mc2

Esta ecuación indica que la masa de un sistema cambia cuando su energía también lo hace.

2.4.4 Sistema Aislado: Se prohíbe que la energía crucela frontera.

2.4.5 Sistema Cerrado ( masa de control): consta de una masa fija y ninguna puede cruzar su frontera, en cambio el calor o trabajo puede cruzar la frontera y el volumen de dicho sistema no tiene q ser fijo.

2.4.6 Sistema abierto (Volumen de control): Región elegida apropiadamente en el espacio. La energía puede cruzar la frontera pero el volumen debepermanecer constante. Las fronteras de un volumen de control se conoce como superficie de control y pueden ser reales o imaginarias. La mayor parte de los volúmenes de control tienen frontera fija.
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2.4 Calor
2.5.7 Concepto y Unidades:
El calor está definido como la forma de energía que se transfiere entre dos sistemas (o entre un sistema y sus alrededores) debido a un diferencia detemperatura.

Como forma de energía, el calor tiene unidades de energía, la mas común es el kJ (o Btu).

2.5.8 Métodos de transferencia de Calor.
2.5.9.1 Conducción:

Es la transferencia de energía de las partículas mas energéticas de una sustancia hacia las adyacentes menos energéticas, como resultado de sus interacciones. La conducción puede ocurrir en sólidos,...