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¿Que es la termodinamica y como se aplica en la industria petrolera? …
¿Que es la termodinamica y como se aplica en la industria petrolera?
¿Que es la termodinamica? La termodinámica es la rama de la física que describe los estados de equilibrio termodinámico a nivel macroscópico.
La raíz "termo" significa calor y dinámica se refiere al movimiento, por lo que la termodinámica estudia el movimiento del calor en un cuerpo.
*La materia está compuesta por diferentes partículas que se mueven de manera desordenada. La termodinámica estudia este movimiento desordenado.
Elementos de la termodinamica Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas responden a los cambios en su entorno.
Las cuales son:
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La entropía
La entropía es una magnitud que puede ser definida para cualquier sistema. Concretamente, la entropía define el desorden en que se mueven las partículas internas que forman la materia.
La entalpía
La entalpía es una función de estado del sistema físico considerado. En realidad, l primera ley de la termodinámica, en función de la entalpía, adopta la forma dQ = dH - Vdp, es decir, la cantidad de calor suministrada a un sistema es utilizada para aumentar la entalpía y hacer un trabajo externo - Vdp.
Aplicacion de la termodinamica en la industria petrolera La termodinámica es una disciplina fundamental para la formación del ingeniero de petróleo.
Ya que es importante destacar que la aplicación de los conceptos básicos de la termodinámica, permiten
establecer las condiciones necesarias para el equilibrio en sistemas multifásicos y multicomponentes con y sin reacción química.
Tiene como finalidad dar a conocer al estudiante conceptos básicos esenciales para el análisis y diseño de sistemas térmicos que permitan el aprovechamiento de las fuentes de energía disponibles en el país.
Leyes de la termodinamica Los principios de la termodinámica se enunciaron durante el siglo XIX, los cuales regulan las transformaciones termodinámicas, su progreso, sus límites
En concreto, se pueden distinguir tres principios básicos, más un principio de "cero" que define la temperatura y que está implícito en los otros tres. Las cuales son:
Principio cero de la termodinámica La ley cero de la termodinámica afirma que cuando dos sistemas que interactúan están en equilibrio térmico, comparten algunas propiedades, que pueden medirse dándoles un valor numérico preciso.
Primer principio termodinámico afirma que cuando un cuerpo se pone en contacto con otro cuerpo relativamente más frío, se produce una transformación que conduce a un estado de equilibrio en el que las temperaturas de los dos cuerpos son iguales.
Segundo principio termodinámico afirma que "es imposible realizar una máquina cíclica que tenga el único resultado de transferir calor de un cuerpo frío a un cuerpo cálido" (declaración de Clausius). Por lo tanto, la transferencia de calor siempre va del cuerpo caliente al cuerpo frío.
Tercer principio de la termodinámica El tercer principio de las leyes de la termodinámica está estrechamente relacionado con este último. En este sentido, puede afirmarse diciendo que "es imposible alcanzar el cero absoluto con un número finito de transformaciones" y proporciona una definición precisa de la magnitud llamada entropía.
Propiedades termicas Una propiedad termodinámica es una característica o una particularidad que permite los cambios de la sustancia de trabajo, es decir, cambios de energía.
Propiedades intensivas son dependientes de la masa, son propias del sistema. Las intensivas no dependen del tamaño del sistema.
Propiedades extensivas Las propiedades extensivas no dependen de la masa, sino que dependen del tamaño del sistema.
- Densidad, Volumen, peso, presion, temperatura.
- Calor, trabajo y energia interna.
Algunas aplicaciones
Alimentación. La cocina el caliente es un constante ejemplo de transformaciones químicas a través de procesos termodinámicos.
Ciencia de los materiales. En este caso se utilizan procesos térmicos para obtener nuevos tipos de materiales que posean propiedades químicas y físicas bien definidas.
Aplicaciones industriales. En el mundo industrial existen muchos procesos que transforman materias primas en productos acabados utilizando maquinaria y energía.
Arquitectura. En el campo de la construcción es muy importante tener en cuenta las transferencias térmicas entre el exterior y el interior de la vivienda.
Generación de electricidad. En todas las centrales térmicas (combustibles fósiles, energía nuclear o centrales solares) se utilizan estos conceptos para conseguir accionar turbinas de vapor y generadores electricos.
La termodinámica se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia e ingeniería, tales como motores, transiciones de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros