2. Conservación de la energía
• La cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin
interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el
tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de
energía.

3. 1er ley de la Termodinámica
• Al suministrar una determinada cantidad de energía térmica (Q) a
un sistema, esta cantidad de energía será igual a la diferencia del
incremento de la energía interna del sistema (ΔU) menos
el trabajo (W) efectuado por el sistema sobre sus alrededores.
∆U = Q - W

4. Principio de conservación de la
energía mecánica
 Expresión matemática:
 Em= Ec + Ep

5. Energía Cinética
 Expresión matemática:
 Ec= ½ m v^2
Energia potencial
 Expresión matemática:
 Ep= m * g * h

6. Entropía
• La entropía (simbolizada como S) es una magnitud física que
permite, mediante cálculo, determinar la parte de la energía que no
puede utilizarse para producir trabajo.
• La palabra entropía procede del griego (ἐντροπία) y significa
evolución o transformación.
Entropía ≈ Perdida de energía

7. Entropía
• Se define como:
“El índice de la cantidad de energía no disponible en un
sistema termodinámico dado en un momento de su evolución”.
Baja Entropía
Sistema cerrado y arena
constante
(1er ley Termodinámica)
Alta Entropía

8. Entropía
• Se relaciona también con el desorden molecular
• La entropía y los procesos reversibles e irreversibles

9. Función
• La exigencia del aumento de entropía puede
utilizarse para PREDECIR procesos del tipo de:
 Reacciones químicas
 Transformaciones entre las distintas formas de
energía
 Sentidos de la transferencia de calor

10. Ecuación de Gibbs
• Puede utilizarse para el calculo de cambios de
ENTROPIA de una sustancia.
dU = (U/S) dS + (U/V) dV
dS= 1/T dU + P/T dV

11. 2da ley de la Termodinámica
• “La energía disponible para el trabajo útil en un
sistema en funcionamiento tiende a decrecer,
aunque la energía total permanece constante”.
2da ley Termodinámica = Entropía en aumento

12. Número de Reynolds
Introducción
• Cuando un líquido fluye en un tubo y su velocidad es baja, fluye en líneas
paralelas a lo largo del eje del tubo; a este régimen se le conoce como
“flujo laminar".
• Conforme aumenta la velocidad el flujo se dispersa hasta que adquiere un
movimiento de torbellino en el que se forman corrientes cruzadas y
remolinos; a este régimen se le conoce como “flujo turbulento“.

13. Regímenes de flujo

14. Número de Reynolds
Historia
• Los diferentes regímenes de flujo y la asignación de valores
numéricos de cada uno fueron reportados por primera vez por
Osborne Reynolds en 1883.

15. Número de Reynolds
• Reynolds observó que el tipo de flujo adquirido por un líquido que
fluye dentro de una tubería depende de la velocidad del líquido, el
diámetro de la tubería y de algunas propiedades físicas del fluido.

16. Número de Reynolds
• Número de Reynolds es un número adimensional que relaciona las
propiedades físicas del fluido, su velocidad y la geometría del ducto por
el que fluye.
Re =

17. Número de Reynolds
• Fórmula según la viscosidad cinemática

18. Número de Reynolds
• Fórmula según el caudal

19. Número de Reynolds
• Generalmente cuando el numero de Reynolds se encuentra por debajo
de 2100 se sabe que el flujo es laminar, el intervalo entre 2100 y 4000 se
considera como flujo de transición y para valores mayores de 4000 se
considera como flujo turbulento.

20. Número de Reynolds

21. Número de Reynolds

22. Número de Reynolds
Diagrama de Moody: coeficiente de fricción en función del número de
Reynolds para distintos valores de rugosidad relativa

23. Ejercicios