Unidad 6: Termodinámica y Transferencia de Calor


Contenido.


  1. Sistemas y variables termodinámicas.
  2. Escalas de Temperatura.
  3. Principios de la Termodinámica.
  4. Principio cero, primero, segundo y tercero de la termodinámica. 
  5. Procesos termodinámicos. 
  6. Dilatación Térmica: lineal, superficial y volumétrica. 


Sistema y alrededores

El sistema es la parte del universo que se desea estudiar, y los alrededores es todo el resto.
Existen 3 tipos de sistemas: 

Sistema Abierto: donde se intercambia masa, trabajo y calor con los alrededores.

Sistema Cerrado: donde se intercambia trabajo y calor con los alrededores.

Sistema Aislado: donde no hay intercambio con los alrededores.




Estado
“Es una situación de un sistema, definida por los valores de sus variables termodinámicas". En los diagramas termodinámicos se representa mediante un punto.

Proceso
“Es el camino por el cual un sistema cambia de estado".
En los diagramas termodinámicos se representa mediante una línea. Los procesos pueden ser clasificados , de acuerdo a la variable que permanece:

Isotérmico, para temperatura (T).
Isobárico, para presión (
Isocórico o isostérico , para volumen (V
Adiabático, para calor (Q).
Isoentálpico, para entalpía (
Isoentrópico , para entropía (





Escalas de Temperatura

La escala, es la relación de proporción entre las dimensiones de un objeto en comparación a otro objeto. 


Principios Termodinámicos 

La primera ley de la termodinámica
Es una afirmación de la ley de la conservación de la energía
Establece que, si una cantidad de calor ΔQ fluye dentro de un sistema, entonces esta energía debe aparecer como un incremento de la energía interna ΔU del sistema y/o como un trabajo ΔW efectuado por el sistema sobre sus alrededores. 

𝜹𝑸=𝒅𝑬+𝑷∗𝒅𝑽


Ejemplo: 

Un mol de gas ideal, es sometido a una compresión reversible isotérmica, en un cilindro pistón sin
fricción El gas se encuentra inicialmente a 37 ºC Calcular los volúmenes molares iniciales y finales,
el trabajo necesario para efectuar la compresión si actúa de 1 10 atm]








Dilatación Térmica











Casos: