Post on 09-Dec-2015
Ing. Rocío Carrión
TERMODINAMICA - INTRODUCCION
QUE DEBEMOS DE RESPONDER AL FINAL DE LA
SESIÓN
¿Qué estudia la termodinámica?
¿Qué es un sistema termodinámico?
¿Cuál es la diferencia entre propiedades extensivas
e intensivas?
LOGRO DE SESION
Al termino de la sesión el estudiante será capaz de
explicar los conceptos básicos de la termodinámica,
revisar las unidades que se utilizan en
termodinámica, así como identificar el vocabulario
especifico del curso.
Termodinámica
Es la ciencia del movimiento del calor
Termo: Calor
Dinámica: Movimiento
TERMODINAMICA ENERGIA
ENERGIASOLAR
ENERGIAEOLICA
ENERGIAMAREOMOTRIZ
ENERGIAELECTRICA
CUANTIFICAMOS
La Ley ¨0¨ : Define a la temperatura (T) – Ley del
sentido común.
La Primera Ley: Define a la energía (U) – Ley de la
conservación – Punto de equilibrio.
La Segunda Ley: Define entropía (S) – El punto de
equilibrio sólo existe a 0ᵒ K.
La Tercera Ley: Un valor numerico a la S – No se
puede llegar a 0ᵒ K.
Leyes de la termodinámica
PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA ENERGIA
LA ENERGÍA NO SE CREA NI SE DESTRUYE; SÓLO SE TRANSFORMA
(PRIMERA LEY).
PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA ENERGIA
LA ENERGÍA NO SE CREA NI SE DESTRUYE; SÓLO SE TRANSFORMA
(PRIMERA LEY).
Es difícil imaginar un área que no se relacione dealguna manera con la termodinámica. Por lo tanto,desarrollar una buena comprensión de los principios básicosde esta ciencia ha sido durante mucho tiempo parte esencial dela educación en ingeniería.
TERMODINAMICA?
Conceptos Básicos
Sistema : Sistema termodinámico
Una región del espacio, delimitada
por límites bien definidos.
- Sistema abierto
- Sistema Isolado
- Sistema Cerrado
SISTEMAS CERRADOS Y ABIERTOS
Un sistema se define como una
cantidad de materia o una región en el
espacio elegida para análisis
La masa o región fuera del sistema seconoce como alrededores
La superficie real o imaginaria quesepara alsistema de sus alrededores se llama frontera
Los sistemas se pueden considerar cerrados o
abiertos, dependiendo de si se elige para estudio una
masa fija o un volumen fijo en el espacio
Un sistema cerrado
(conocido también como
una masa de control) consta
de una cantidad fija de masa
y ninguna otra puede cruzar
su frontera.
Un sistema abierto: Tantola masa como la energíapueden cruzar la frontera deun volumen de control.
Un sistema aislado: Ni lamasa, ni la energía puedencruzar la frontera de unvolumen de control.
Resumiendo:
Tipos de sistemas:
- Abiertos: Masa y energía fluye a
través de la frontera.
- Cerrado: Sólo la energía puede
cruzar la frontera
- Aislado: Ni la masa, ni la energía
pueden cruzar la frontera.
Tips:
Antes de resolver un problema, tienes
que tener en claro estos conceptos:
- Sistema (Abierto, cerrado o aislado)
- Alrededores
- Límites
DESCRIBIENDO UN SISTEMA
- Sistema Homogéneo o Heterogéneo.
- Estado del sistema: Equilibrio.
- Componentes del sistema: Cuantos
componentes tiene el sistema.
PROPIEDADES DE UN SISTEMA
Propiedades intensivas son aquellas independientes
de la masa de un sistema, como
presión y densidad, son ejemplos
temperatura,
Las propiedades
valores dependen
sistema. La masa
ejemplos.
extensivas son aquellas cuyos
del tamaño o extensión del
total, volumen total son algunos
Las propiedades extensivas por unidad de masa se
llaman propiedades específicas. Algunos ejemplos
de éstas son el volumen específico
U N IV E R S I D A DP R IV A D A D E L N O R T E
ESTADO Y EQUILIBRIO
Estado 1 Estado 2
El postulado de estado requiere que las dos propiedades especificadas
sean independientes para fijar el estado; y son independientes si una de ellas puede
variar mientras la otra se mantiene constante
Por ejemplo, la temperatura y el volumen específico son siempre propiedades
independientes, y juntas fijan el estado de un sistema compresible simple
Factores de conversion
DIMENSION METRICO
Acelerac i6n
Area
Densidad
Energia, calor, trabajo,
energia interna ,
entalpfa
Fuerza
Flujo de calor
Coef iciente de t rans
ferenc ia de calor
1 m/s2 = 100 cm/s2
1 m2 = 104 cm2 = 106 mm2 = 10- 6 km2
1 g/cm3 = 1 kg/L = 1 000 kg/m3
1 kJ = 1 000 J = 1 000 N . m = 1 kPa . m3
1 kJfkg = 1 000 m2/s21 kWh = 3 600 kJ
1 calt = 4. 184 J1 IT calt = 4.1868 J
1 Cait = 4. 1868 kJ
1 N = 1 kg · m/s2 = 105 dina
1 kgf = 9.80665 N
1 W/cm2 = 104 W/m2
1 W/m2 · °C = 1 W/m2 · K
METRICD/INGLES
1 m/s2 = 3.2808 ft/s2
1 ft/s2 = 0.3048* m/s2
1 m2 = 1 550 in2 = 10.764 ft2
1 ft2 = 144 in2 = 0.09290304* m2
1 g/cm3 = 62.428 lbm/ft3 = 0.036127 lbmfin3
1 lbm/in3 = 1 728 lbm/ft3
1 kg/m3 = 0.062428 lbm/ft3
1 kJ = 0.94782 Btu
1 Btu = 1.055056 kJ
= 5.40395 psia . ft3 = 778.169 lbf . f t1 Btu/lbm = 25 037 ft2/s2 = 2.326* kJ/kg
1 kJ/kg = 0.430 Btu/lbm
1 kWh = 3 412.14 Btu
1 termia = 105 Btu = 1.055 x 10 5 kJ
(gas natural)
1 N = 0.22481 lbf
1 lbf = 32.174 lbm . ft/s2 =4 .44822 N
1 W/m2 = 0.3171 Btu/ h . ft2
1 W/m2 . °C = 0.176 12 Btu/h . ft2 . °F
U N IV E R S I D A DP R IV A D A D E L N O R T E
REFLEXIONA SOBRE SU PROCESO DE
APRENDIZAJE
Respondemos al cuestionario en clase
REFLEXIÓN
Sin la ética, todo sucede como si cinco
mil millones de pasajeros fueran a
bordo de una embarcación sin
conductor. Cada vez más de prisa, pero
no sabemos hacia donde.
Jacques Cousteau