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TERMODINAMICA PARA INGENIERIA

Ing. Josu Alata ReyCIP 89962

C LOR Y TR B JO


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Para el desarrollo delcurso es fundamentalentender los conceptos

de Calor y Trabajo paraas tener un correctoanlisis a los problemas

que se nos presentemas adelante.

INTRODUCCIN


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SISTEMA TERMODINMICO

Un sistema termodinmico es una parte del Universo que seasla para su estudio.

Se considera entorno aquella parte del Universo que no es elsistema.

CERRADO: MASA DE CONTOL

ABIERTO: VOLUMEN DE CONTROL


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Es la fuerza F actuando a lo largode un desplazamiento d, en la

misma direccin de la fuerza.

TRABAJO (W)


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TRABAJO (W)Definicin:

El trabajo en termodinmica siemprerepresenta un intercambio de energaentre un sistema y su entorno debido a un

desplazamiento; presenta dimensiones deenerga.


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La unidad del TRABAJO esel JOULE (J)

Trabajo Posit ivo: La

energa sale del sistema.Ejemplo: Cuando el gasexpande el embolo.

Trabajo Negativo: Laenerga entra al sistema.Eje: Cuando el embolocomprime el gas.

UNIDADES DE TRABAJO


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Si tenemos un gasen equilibriotrmico, contenidoen un recipientecerrado mediante

un embolo mvil, eltrabajo realizadosobre el gas cuandosu volumen varia de

V(inicial) a V(final) almover el embolomuy lentamente es:


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El valor del trabajo, al ser una

integral, depende de como vari lapresin con el volumen durante elproceso.

Para estudiar esta variacin seutiliza los diagramas de estado P-V(presin-volumen).


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Es un diagrama de estadoP-V donde cada puntorepresenta un estado.

Ejemplo: la compresincon el embolo mvil.

El trabajo realizadosobre el gas es el reabajo la curva.

Diagramas de estado P-V


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El trabajo es el rea bajo la curva.

El trabajo realizado es distinto en cadaproceso.

El trabajo en termodinmica dependedel camino seguido.


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Forma de energaque se transmite atravs del limite de unsistema que esta a

una temperaturamayor a otro sistemaa una temperaturamas baja por virtud

de la diferencia detemperatura entre los2 sistemas.

CALOR (Q)
http://d/ALATA%20REY%20JOSUE/1%20JOSUE%20UNALM/1%20CURSOS%20DMA/TERMODINAMICA/CURSO%20TMD/1%20TEORIA%20TMD///upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Conduction_chaleur.es.jpg


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La unidad del calor es: Joule (J), calora (cal),tambin se emplea los BTU.

Calor Posit ivo: Energa transmitida a un sistema.

Calor Negativo: Energa transmitida del sistema.

Calor Cero: Cuando no hay transmisin de calor,denominado Proceso Adiabtico.

UNIDADES DE CALOR


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Siempre y cuando, haya T habrtransferencia de calor.

Formas:o Conduccin

o Conveccin

o Radiacin trmica

Formas de Transferencia de Calor


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El calor es transmitido de una molculaadyacente hacia la otra sindesplazamiento de masa, pasando delas molculas mas calientes a las

molculas mas fras adyacentes.

POR CONDUCCION


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POR CONVECCION

Es la transferenciade calor entre un

fluido enmovimiento (liquidoo gas) y unasuperficie.
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Convection.gif


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POR RADIACION

Todos loscuerpos emiten

radiacindebido al nivelde Temperaturaque poseen.


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Calor:Transferencia de energa debido a un

variacin de temperatura.

Trabajo:

Intercambio de energa debido a un

desplazamiento en el sistema.

RESUMEN


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RELACION ENTRE TRABAJO Y CALOR

Ni el calor, ni el trabajo, son propiedades deun cuerpo en el sentido de poder asignarle unvalor a la cantidad "contenida" en el sistema.

El trabajo es una medida de la energatrasferida por medios mecnicos, mientrasque el calor, en cambio, es una medida de laenerga transferida por medio de una

diferencia de temperatura.


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Una mquina de vapor es un ejemplo de unamquina diseada para convertir calor en trabajo.


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Por otra parte el giro de una rueda con paletas en untanque de agua produce calor por friccin representa

el proceso inverso, la conversin de trabajo en calor.

EXPERIMENTO DE JOULE-THOMPSON


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Ejemplo de Trabajo:

Un gas se expande desde i hasta fpor tres trayectorias posibles, como seindica en la figura. Calcule el trabajo realizado por el gas a lo largo de lastrayectorias iAf, if y iBf. Considerar los valores dados en la figura.

i A

B f

P(atmsfera)

V (litros)

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