trabajo termo
Páginas: 5 (1102 palabras)
Publicado: 18 de octubre de 2015
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA
LAURA DANIELA PINEDA
Universidad nacional de Colombia
Ingeniería química
La segunda ley de la termodinámica es muy importante para los ingenieros ya que nos muestra si un proceso es factible o no. En esta ley se observa la dirección de la evolución de los procesos ya que con la primera ley se observó que en un proceso se transfiereenergía, pero, solo la primera ley no nos demuestra que un proceso pueda suceder en la realidad, por ejemplo, una taza de café caliente, al dejarla a temperatura ambiente se enfría, ahora, al considerar el caso contrario, donde la tasa de café caliente aumente su temperatura dado que el ambiente le trasfiere energía a la tasa; en los dos casos se cumple la primera ley de la termodinámica pero en lavida real es imposible que suceda el segundo caso, en esta situación el sentido coherente del proceso demostrado por la segunda ley nos dice que la tasa de café la cual posee mayor temperatura sea quien pierda calor. También en la segunda ley se observa que la energía no solo tiene cantidad sino que también se obtiene una calidad (utilidad) de esta, así como también se puede medir ladegradación de la energía . Otra propiedad muy importante de la segunda ley de la termodinámica es que el trabajo fácilmente se convierte en calor, pero como se hablaba anteriormente es difícil que suceda en el caso contrario, ya que el calor nunca se convertirá fácilmente y de manera directa en trabajo.
Un depósito de energía es un cuerpo capaz de abastecer una gran cantidad de calor sin que sufra uncambio despreciable de temperatura, estos depósitos también se les llama depósitos térmicos ya que trasfieren energía en forma de calor, una característica de un depósito térmico es que sufre procesos isotérmicos e internamente irreversibles
Los depósitos de energía pueden ser:
Fuentes de Calor, en los cuales se suministra energía en forma de calor
Sumideros, en los cuales se absorbe energía enforma de calor
Las maquinas térmicas son capaces de hacer que en un proceso, una parte de calor se convierta en trabajo mediante un ciclo, en este ciclo hay calor de entrada a temperaturas altas (fuente), en el cual una parte se convierte en trabajo y otra parte se convierte en calor de salida a bajas temperaturas (sumidero), estas trasferencias de calor que existen en la maquina son gracias a unfluido de trabajo.
Su eficiencia térmica ŋTer (parte de calor que se convierte en trabajo neto) se puede expresar
Donde
La eficiencia térmica también puede expresarse como
La notación para el calor de entrada y salida se establece como
Donde;
: Magnitud de calor entre el dispositivo y el medio de alta temperatura
: Magnitud de calor entre el dispositivo y el medio de bajatemperatura
“Es imposible que un dispositivo que opera en un ciclo reciba calor de un solo depósito y produzca una cantidad neta de trabajo”
Este enunciado es muy importante ya que al analizar las maquinas térmicas, siempre hay un calor de salida, si este no existiera no se completaría el ciclo. Es decir que en estas máquinas nunca se tendrá una eficiencia térmica de 100%
La finalidad de unrefrigerador es extraer calor de un cuerpo de baja temperatura y cederlo a otro que se encuentra a una temperatura más alta, de forma cíclica utilizando trasferencias de energía y un líquido llamado refrigerante.
EL refrigerador se diferencia de la bomba de calor ya que, el propósito del refrigerador es conservar un cuerpo refrigerado a una baja temperatura eliminando las temperaturas altas de este,y el propósito de la bomba es mantener un cuerpo a temperaturas altas lo cual hace que se absorba el calor de una fuente de bajas temperaturas
En los refrigeradores es necesario un trabajo de entrada para poder hacer efectivo el ciclo.
El COP del refrigerador es
Donde;
También se puede expresar como
En las bombas de calor también existe un trabajo de entrada
El COP del...
LAURA DANIELA PINEDA
Universidad nacional de Colombia
Ingeniería química
La segunda ley de la termodinámica es muy importante para los ingenieros ya que nos muestra si un proceso es factible o no. En esta ley se observa la dirección de la evolución de los procesos ya que con la primera ley se observó que en un proceso se transfiereenergía, pero, solo la primera ley no nos demuestra que un proceso pueda suceder en la realidad, por ejemplo, una taza de café caliente, al dejarla a temperatura ambiente se enfría, ahora, al considerar el caso contrario, donde la tasa de café caliente aumente su temperatura dado que el ambiente le trasfiere energía a la tasa; en los dos casos se cumple la primera ley de la termodinámica pero en lavida real es imposible que suceda el segundo caso, en esta situación el sentido coherente del proceso demostrado por la segunda ley nos dice que la tasa de café la cual posee mayor temperatura sea quien pierda calor. También en la segunda ley se observa que la energía no solo tiene cantidad sino que también se obtiene una calidad (utilidad) de esta, así como también se puede medir ladegradación de la energía . Otra propiedad muy importante de la segunda ley de la termodinámica es que el trabajo fácilmente se convierte en calor, pero como se hablaba anteriormente es difícil que suceda en el caso contrario, ya que el calor nunca se convertirá fácilmente y de manera directa en trabajo.
Un depósito de energía es un cuerpo capaz de abastecer una gran cantidad de calor sin que sufra uncambio despreciable de temperatura, estos depósitos también se les llama depósitos térmicos ya que trasfieren energía en forma de calor, una característica de un depósito térmico es que sufre procesos isotérmicos e internamente irreversibles
Los depósitos de energía pueden ser:
Fuentes de Calor, en los cuales se suministra energía en forma de calor
Sumideros, en los cuales se absorbe energía enforma de calor
Las maquinas térmicas son capaces de hacer que en un proceso, una parte de calor se convierta en trabajo mediante un ciclo, en este ciclo hay calor de entrada a temperaturas altas (fuente), en el cual una parte se convierte en trabajo y otra parte se convierte en calor de salida a bajas temperaturas (sumidero), estas trasferencias de calor que existen en la maquina son gracias a unfluido de trabajo.
Su eficiencia térmica ŋTer (parte de calor que se convierte en trabajo neto) se puede expresar
Donde
La eficiencia térmica también puede expresarse como
La notación para el calor de entrada y salida se establece como
Donde;
: Magnitud de calor entre el dispositivo y el medio de alta temperatura
: Magnitud de calor entre el dispositivo y el medio de bajatemperatura
“Es imposible que un dispositivo que opera en un ciclo reciba calor de un solo depósito y produzca una cantidad neta de trabajo”
Este enunciado es muy importante ya que al analizar las maquinas térmicas, siempre hay un calor de salida, si este no existiera no se completaría el ciclo. Es decir que en estas máquinas nunca se tendrá una eficiencia térmica de 100%
La finalidad de unrefrigerador es extraer calor de un cuerpo de baja temperatura y cederlo a otro que se encuentra a una temperatura más alta, de forma cíclica utilizando trasferencias de energía y un líquido llamado refrigerante.
EL refrigerador se diferencia de la bomba de calor ya que, el propósito del refrigerador es conservar un cuerpo refrigerado a una baja temperatura eliminando las temperaturas altas de este,y el propósito de la bomba es mantener un cuerpo a temperaturas altas lo cual hace que se absorba el calor de una fuente de bajas temperaturas
En los refrigeradores es necesario un trabajo de entrada para poder hacer efectivo el ciclo.
El COP del refrigerador es
Donde;
También se puede expresar como
En las bombas de calor también existe un trabajo de entrada
El COP del...
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