Tremodinamica: conceptos basicos

MODULO: Termodinámica
Alumno: Sánchez Huerta Iván
No. Control: 08010710

Unidad 1
Introducción, conceptos básicos y propiedades termodinámicas

Origen y alcance de la termodinámica

Termodinámica
La palabra Termodinámica procede de las palabras griegas therme (calor) y dynamis (fuerza) fue usada por vez primera en 1850 por W. Thompson (Lord Kelvin).
La Termodinámica estudia el intercambiode energía en sus diversas formas, su interacción con los equipos, las propiedades de la materia y el uso racional de la energía. Dado que no se puede concebir industria sin uso de energía, esta ciencia tiene una gran importancia práctica y se aplica en todas las ramas de la Ingeniería.

La Termodinámica es una rama de la Física que se ocupa de las transformaciones de los cuerpos en las que seproduce transferencia de energía. Amplía las enseñanzas de la Mecánica definiendo nuevas formas de energía: el calor y la energía interna.
Estudia la equivalencia entre las diversas formas de energía, demostrando que no todas ellas son equivalentes, y marca las limitaciones de las transformaciones de unos tipos de energía en otros.

La Termodinámica Técnica es una rama de la Ingeniería que trata delas transformaciones de energía térmica en mecánica y viceversa. La Ingeniería Térmica tiene el mismo objeto que la Termodinámica, pero trata, además, de aplicar dicha ciencia al diseño de procesos, dispositivos y sistemas, ocupándose de resolver problemas técnicos: producción de trabajo, de calor, de frío, etc.
La formulación de leyes en el campo de la Termodinámica es tan general que estas parecenoscuras. A menudo se describen relaciones energéticas y másicas sin especificar la índole de los procesos que las originan.

Esto es así porque las leyes que se estudian tienen aplicación y vigencia en todos los fenómenos naturales, y restringirlas de algún modo sería destruir su significado. A la Termodinámica no le incumben los detalles constructivos de un determinado proceso que produce unacierta transformación, sino la transformación en sí, y la estudia desvinculada de todo detalle que quite generalidad a su estudio. Esto no le impide obtener relaciones válidas y útiles, tan generales que son aplicables a todos los procesos industriales.

La Termodinámica se basa fundamentalmente en dos principios; El Primer Principio es una Ley de Conservación de la energía con el que se podrávalorar la cantidad de energía a emplear en una determinada transformación y el Segundo Principio nos permitirá valorar los procesos y máquinas necesarios para obtener las mejores transformaciones de energía.

Esto es, la Termodinámica trata a los procesos como cajas negras sin interesarse en su funcionamiento interno, salvo como una cuestión complementaria, pero esos detalles se pueden eliminar porcompleto sin afectar la validez del análisis termodinámico

Breve resumen histórico
Hombre prehistórico: Aprendió a utilizar los “cuatro elementos”: la tierra, el agua, el aire y el fuego (se fundía estaño hacia el 3.500 a.C.)

Demócrito: En el Siglo IV a.C. Sostuvo que los átomos de un elemento eran distintos a los de otro, oponiéndose a Aristóteles que creía en la “continuidad de la materia”Herón de Alejandría demostró la compresibilidad del aire. Herón es recordado por la invención de un mecanismo a reacción llamado Máquina de Herón. Esta máquina fue la primera demostración de que el hombre podía utilizar elementos inanimados de la naturaleza, como fuentes de energía.

Galileo (1.592): Comenzó a utilizar como termómetro un bulbo de vidrio del tamaño de un puño, abierto a la atmósferaa través de un tubo delgado.

Boyle (mediados del siglo XVII): investigo la compresibilidad del aire y comprobó que cuando la presión sobre éste se duplicaba, el volumen que ocupaba la misma masa de aire se reducía a la mitad y cuando desaparecía el aumento de presión, el gas ocupaba de nuevo el volumen primitivo

Otto Von Guericke: Comprobó que la atmósfera ejerce una presión tremenda con los...