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7/23/2019 Procesos Isobarico- Termodinamica
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Universidad Nacional Autonoma de
Mexico
Facultad de Ingenieria
Principios de Termodinamica
Ing. Alicia Mara Esponda Cascajares
Procesos en Termodinamica
Integrantes:
Echegaray Guevara onathan !ael
Gon"#le" $#nche" $tephani Ivonne
Guti%rre" M%nde" &aren Cecilia
Medrano Ponce Marisol
Procesos:
http://www.esponda.org/http://www.esponda.org/7/23/2019 Procesos Isobarico- Termodinamica
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'as ecuaciones determinan las propiedades de un sistema en diversos estados duranteun proceso( estas ecuaciones proporcionan in)ormaci*n necesaria para determinar lacantidad de tra+ajo e)ectuado durante un proceso reversi+le.
Integrante A: _Gutirrez Mndez Karen Cecilia___ _ PROCESO ISOMTRICO
Proceso Isometrico
,n proceso isocrico( tam+i%n llamado proceso isomtricoo isovolumtricoes unproceso termodin#micoen el cual el volumen permanece constante- V/ 0. Esto implica1ue el proceso no reali"a tra+ajopresi*n2volumen( ya 1ue %ste se de)ine como:
W/ PV(
donde Pes la presi*n 3el tra+ajo es positivo( ya 1ue es ejercido por el sistema4.
5urante este proceso el gas a+sor+e una cantidad de calor( aumentando por ende su
temperatura hasta un valor )inal o en caso contrario- un gas se en)ra desde una
temperatura inicial hasta una temperatura )inal manteniendo su volumen constante y
disipando una cantidad de calor.
Ej. El proceso t%rmico 1ue se desarrolla en una olla presi*n de uso dom%stico( desde el
momento 1ue se coloca al )uego hasta 1ue escapa por primera ve" aire a trav%s de la
v#lvula( corresponde a un proceso a volumen constante.
Por lo tanto se puede aplicar la siguiente relacion entre propiedades:
Aplicando la primera ley de la termodin#mica( vemos 1ue el calor y el incremento deenergia seran iguales:
/ nCVT
5e estar )ormula se justi)ica el nom+re de C6como el calor especi)ico a volumenconstante.
En un diagrama P2V( un proceso isoc*rico aparece como unalnea vertical. Este sera una recta paralela al eje de laspresiones.
http://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Primera_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Primera_ley_de_la_termodin%C3%A1mica7/23/2019 Procesos Isobarico- Termodinamica
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Integrante !: _G"nz#lez S#nc$ez Ste%$ani I&"nne__ PROCESO ISO!'RICO
Proceso isobrico.
Es un proceso 1ue se reali"a a presi*n constante. En un proceso iso+#rico( se reali"atanto trans)erencia de calor como tra+ajo. El valor del tra+ajo es simplemente:
P 3V( ) Vi4(
y la primera ley de la termodin#mica se escri+e:
*+ , - P 3V( ) Vi4
Is*+ara o a presi*n constante
W,%.&!)&A/
,ncP.T!)TA/
5onde cPes el calor espec)ico a presi*n constante
de donde:
Para un gas monoat*mico
Para un gas diat*mico
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/gasIdeal/gasIdeal.html#Definici%C3%B3n%20cin%C3%A9tica%20de%20la%20temperaturahttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/gasIdeal/gasIdeal.html#Definici%C3%B3n%20cin%C3%A9tica%20de%20la%20temperatura7/23/2019 Procesos Isobarico- Termodinamica
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Integrante C: _Medran" P"nce Mari0"l ____ _ PROCESO ISOTRMICO
P!"#$! I$!%#MI"!
$e denomina proceso isotrmicoo proceso isotermoal cam+io de temperatura
reversi+le en un sistema termodin#mico( siendo dicho cam+io de temperaturaconstanteen todo el sistema. 'a compresi*n o e7pansi*n de ungas idealen contacto permanentecon un termostato es un ejemplo de proceso isotermo( y puede llevarse a ca+o colocandoel gas en contacto t%rmico con otro sistema de capacidad calor)ica muy grande y a lamisma temperatura 1ue el gas- este otro sistema se conoce como ("c" caliente. 5e estamanera( el calor se trans)iere muy lentamente( permitiendo 1ue el gas se e7pandareali"ando tra+ajo. Como la energa interna de un gas ideal s*lo depende de latemperatura y %sta permanece constante en la e7pansi*n isoterma( el calor tomado del)oco es igual al tra+ajo reali"ado por el gas: 8 / 9.
,na curva isoterma es una lnea 1ue so+re un diagramarepresenta los valores sucesivosde las diversas varia+les de un sistema en un proceso isotermo. 'as isotermas de un gas
ideal en un diagrama P26(llamado diagrama de Clapeyron(son hip%r+olas e1uil#teras(cuya ecuaci*n es P6 / constante.
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_idealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Termostatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diagramahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_P-V&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_de_Clapeyron&action=edit&redlink=1http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Isothermal_process.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_idealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Termostatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diagramahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_P-V&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_de_Clapeyron&action=edit&redlink=17/23/2019 Procesos Isobarico- Termodinamica
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Integrante 1: G"nz#lez S#nc$ez Ste%$ani I&"nne _ PROCESO A1IA!'TICO
Proceso adiabtico.
Un proceso adiabtico es aquel que se realiza sin intercambio de calorentre el sistema y el medio ambiente, es decir,
Q = 0
Al aplicar la primera ley de la termodinmica, se obtiene:
U = -W
En un proceso adiabtico, si un gas se expande (comprime), la presindisminuye (aumenta), el volumen aumenta (disminuye), el trabao espositivo (negativo), la variacin de energ!a interna U es negativa(positiva), es decir la
Uf< Ui (Uf > Ui)y el gas se en"r!a (calienta)#
$os procesos adiabticos son comunes en la atms"era: cada vez que elaire se eleva, llega a capas de menor presin, como resultado seexpande y se en"r!a adiabticamente# %nversamente, si el aire desciende
llega a niveles de mayor presin, se comprime y se calienta# $a variacinde temperatura en los movimientos verticales de aire no saturado sellama gradiente adiabtico seco, y las mediciones indican que su valor esaproximadamente &'# *+m#
La ecuacin de una transformacin adiabtica la vamos a obtener a partir del primer
principio de la Termodinmica.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/cinetica/cinetica.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/cinetica/cinetica.htm7/23/2019 Procesos Isobarico- Termodinamica
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Ecuacin de la transformacin adiabtica
Del primer principio dU=-pdV
Integrando
Donde el exponente de Vse denomina ndice adiabtico gdel gas ideal
Si A y son los estados inicial y final de una transformacin adiabtica se cumple !ue
"ara calcular el traba#o es necesario efectuar una integracin similar a la transformacinisoterma.
$omo podemos comprobar% el traba#o es igual a la variacin de energa interna cambiada designo
Si Q=0% entonces W=-DU=-ncV&TB-TA'
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Integrante E: _Ec$egara2 Gue&ara 3"nat$an 4ael _ PROCESO PO5ITR6PICO
Procesos politrpicos
'a relaci*n de presi*n y volumen se de)ine como P6n/C llamada ecuaci*n politr*picadonde n es una constante llamada e7ponente politr*pico.
'os procesos en los 1ue la presi*n y el volumen se descri+en con esta ecuaci*n sellaman procesos politr*picos.
Para un proceso 1ue pasa del estado ; al
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Isot%rmico ;
Adia+#tico reversi+le
politr*pico n
Ejercicio:
Una masa de -#. /g0 de aire se encuentran en un cilindro pistn a unapresin de 1 /bar0, una temperatura de 23. /o*0 y un volumen inicial de4.- /cm10# *alcular las condiciones del estado 5nal, el trabao realizado,el calor involucrado en el proceso y el tipo de proceso del que se trate#
a) Se expande adiabticamente hasta que la presin fnal esde 1 [bar] de acuerdo a la relacin PVk=constante dondek=1!
6atos:
72#8
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97;7
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El trabao para un proceso adiabtico se de5ne como:
97=4#=14=/>0
#b) "a presin se reduce a un d#cimo de la presin inicial sin
cambio en el $olumen
6atos:
97-;7
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"( $e comprime )asta un cuarto de su volumen inicial suponiendo*ue el cambio es de acuerdo a la relacin P& +.,'constante.
-atos:
m ' ./ g
P+ ' , bar ' ,x+0Pa
%+ ' +1/ 2"
&+ ' 3/ cm, ' 3./ x +45m,
6
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P;6;/ P
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13/15
97
;7
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$ey de *?arles
El trabao para un proceso isobrico se de5ne como:
Como el aire se comprimi, entonces el trabajo fue realizado al sistema
por los alrededores, por lo tanto es positio!
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&) 'l $olumen se expande ( $eces el $alor inicial de acuerdo a la
relacin PV= cte donde P=(*V