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CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TERMODINÁMICA - Coggle Diagram
CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TERMODINÁMICA
PESO
El peso (P) de un cuerpo en un punto es la fuerza gravitatoria que actúa sobre él.
Se puede definir como el producto de la masa por la aceleración de la gravedad, w = mg.
¿Qué es?
Es la parte de la física que estudia las transferencias de calor, la conversión de la energía y la capacidad de los sistemas para producir trabajo
MASA
Es la cantidad de sustancia que tiene el sistema.
FUERZA
Siempre es una variable intensiva y el desplazamiento siempre es una variable extensiva, lo que resulta en una trasferencia de energía extensiva.
TRABAJO
Es la cantidad de energía transferida de un sistema a otro mediante una fuerza cuando se produce un desplazamiento.
CALOR
Los científicos definen el calor como la energía térmica transferida entre dos sistemas a diferentes temperaturas que entran en contacto.
TEMPERATURA
Es una medida de la energía cinética promedio de los átomos o moléculas en el sistema.
La ley del cero de la termodinámica dice que no se transfiere calor entre dos objetos en equilibrio térmico; por lo tanto, están a la misma temperatura.
DENSIDAD
Es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia.
Su unidad en el Sistema Internacional es kilogramo por metro cúbico (kg/m³), aunque frecuentemente también es expresada en g/cm³
PESO ESPECIFICO
Es la relación existente entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia en el espacio.
En el Sistema Internacional se expresa en unidades de Newtons sobre metro cúbico (N/m3).
VOLUMEN ESPECIFICO
Es una propiedad intensiva característica de cada elemento o material.
Se define matemáticamente como la relación entre el volumen ocupado por una determinada cantidad de materia (un kilogramo o un gramo)
Es el recíproco de la densidad.
VOLUMEN MOLAR
La noción se emplea para nombrar al volumen ocupado por un mol de una sustancia, utilizándose como unidad de referencia al metro cúbico por mol.
SISTEMAS
Es una parte del universo físico con un límite específico para la observación. Este límite puede estar definido por paredes reales o imaginarias.
ABIERTOS
Un sistema está abierto si permite un flujo con el entorno externo a través de su límite. El intercambio puede ser energía (calor, trabajo, etc) o materia.
Un ejemplo de un sistema abierto es una piscina llena de agua. .
CERRADOS
Permite un flujo de energía con el entorno exterior, a través de su frontera, (por medio de calor y/o trabajo y/u otra forma de energía), pero no de masa.
Un ejemplo es un cilindro mantenido cerrado por una válvula, que puede calentar o enfriar, pero no pierde masa
AISLADOS
No permite el intercambio de materia con el entorno exterior.
No permite la transferencia de energía con el entorno externo.
Un ejemplo es el universo. La mayoría de los astrónomos también consideran el universo como un sistema aislado
LIMITES
Se le llama limites a la separación real o imaginaria entre el sistema y los alrededores.
ENTORNO
Se le llama entorno a todo aquello que no forma parte del sistema.
Es la porción del Universo que no se va a estudiar, pero que puede interacciónar con el sistema.
EQUILIBRIO TERMODINAMICO
Un sistema se dice que ha llegado al equilibrio termodinámico cuando no experimenta cambios al haber sido aislado de su entorno.
PROCESOS Y CICLOS
¿Qué es?
Proceso
Es cualquier cambio en el estado de un sistema o dicho de otra forma es la evolución de las propiedades físicas termodinámicas relativas a dicho sistema.
Se denomina
ciclo
termodinámico al proceso que tiene lugar en dispositivos destinados a la obtención de trabajo a partir de dos fuentes de calor a distinta temperatura o, de manera inversa, a producir el paso de calor de la fuente de menor temperatura a la fuente de mayor temperatura mediante la aportación de trabajo.
LEYES DE LA TERMODINÁMICA
LEY CERO
Establece que, si un cuerpo A se encuentra en equilibrio térmico con un cuerpo B, y este se encuentran en equilibrio térmico con un cuerpo C, A y C también están en equilibrio
PRIMERA LEY
Relaciona el trabajo y el calor transferido intercambiado en un sistema a través de una nueva variable termodinámica. La energía Interna.
La energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.
SEGUNDA LEY
Establece que, si bien todo el trabajo mecánico puede transformarse en calor, no todo el calor puede transformarse en trabajo mecánico
TRAYECTORIA
La trayectoria o ruta del proceso es la historia o la sucesión de estados que ha seguido o recorrido el sistema desde el estado inicial hasta el estado final.
ENERGÍA
La energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos.
TIPOS DE ENERGÍA
ENERGÍA MECÁNICA
Es aquella relacionada tanto con la posición como con el movimiento de los cuerpos
ENERGÍA INTERNA
Se manifiesta a partir de la temperatura. Cuanto más caliente esté un cuerpo, más energía interna tendrá.
ENERGÍA ELÉCTRICA
Cuando dos puntos tienen una diferencia de potencial y se conectan a través de un conductor eléctrico se genera
ENERGÍA TÉRMICA
Se asocia con la cantidad de energía que pasa de un cuerpo caliente a otro más frío manifestándose mediante el calor.
APLICACIONES DE LA TERMODINÁMICA EN EL CAMPO DE INGENIERÍA QUÍMICA
La termodinámica se utiliza fundamentalmente para describir procesos de transferencia de calor que permiten realizar trabajo sin importar el estado físico de las sustancias o materiales que se estén estudiando.
TIPOS DE UNIDADES
Longitud
Masa
Tiempo
Corriente Eléctrica
Temperatura
Cantidad de Sustancia
Intensidad luminosa
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