CONCEPTOS

Propiedades: Son características macroscópicas de un sistema y que permiten su caracterización.

Estado: expresa la condición de un sistema definida a partir de un conjunto de propiedades.

Proceso: cuando cualquiera de las propiedades cambia, sus estado cambia y se dice que el sistema a sufrido un proceso.

Estado Estacionario: Si ninguna de las propiedades cambia con el tiempo.

Ciclos Termodinámicos: es una secuencia de procesos que empiezan y terminan en el mismo estado.

SISTEMA TERMODINAMICO

 

Un sistema puede ser cualquier objeto, masa, región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de todo lo demás, que pasa a ser el entorno del sistema. El sistema y su entorno forman el universo.

Los sistemas son: 

Abierto: existe transferencia de materia y energía entre sistema y entorno.

Ejemplos: turbina; organismo vivo.

Cerrado: sólo hay transferencia de energía.

 Aislado: no hay intercambio de materia ni energía.

INTRODUCCIÓN

Termodinámica: 

Rama de la Física que estudia los fenómenos de transformaciones energéticas y sus efectos sobre el estado de la materia.

La termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo.

 

Tema 1: Introducción a la Termodinámica

El contenido de la asignatura se divide en seis unidades.

UNIDAD 1. CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES

ü Introducción a la termodinámica.

ü Concepto de Termodinámica.

ü Aplicaciones relacionadas con los procesos de transformación de energía.

ü Enfoques de la termodinámica: Macroscópica y Estadístico.

ü Sistema, frontera, sistema abierto, cerrado y aislado.

ü Propiedades termodinámicas o coordenadas termodinámicas, propiedades   extensivas e intensivas, estado, proceso, procesos cuasiestático, ley cero.

 

UNIDAD 2.  PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA. APLICACIÓN A SISTEMAS CERRADOS

ü Energía, diversas manifestaciones energéticas, transferencia de enérgica por calor y por diversas formas de  trabajo, rapidez de trabajos análisis general de la energía.

ü Primera ley de la termodinámica aplicada a sistemas cerrados. 3. Aplicaciones prácticas a sistemas de transformación eléctrica.

ü Evaluación de los costos de facturación.

 

UNIDAD 3. PROPIEDADES DE UNA SUSTANCIA PURA

üConcepto de sustancia pura.

üFase, Procesos de cambio de fase, diagramas T-V, P-V, P-V-T, tablas de propiedades.

üSimulación de procesos a partir de datos tabulados.

üConceptos de gas ideal, ecuación de estado.

üAnálisis energético a sistemas cerrados que responde a la ecuación de estado.

 

UNIDAD 4. PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA. APLICADA A SISTEMAS ABIERTOS

üConservación de masa en un volumen de control.

üTrabajo de flujo y energía de un fluido en movimiento.

üAnálisis de energía de un sistema en flujo estacionario y no estacionario.

üEvaluación energética a dispositivos térmicos(toberas, difusores, compresores, intercambiadores, turbinas)

 

UNIDAD 5. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA Y LA ENTROPÍA

ü Introducción a la segunda ley.

ü Deposito térmico

ü Máquina térmica

ü Procesos reversibles e irreversibles.

ü Entropía, balances de entropía.

ü Ciclo de Carnot. 

 

 

UNIDAD 6. CICLOS DE POTENCIA

üCiclos productores de potencia a base de vapor.

üGas (turbina a gas, motores de combustión de inanición forzada y por compresión, bomba de calor).

üNuevas tecnologías: pilas de combustibles, centrales termo solar, central hídrica.