Introducción a conceptos y definiciones importantes para estudiantes en la Termodinamica

1. S
Conceptos y
difiniciones en la
Termodinamica
Por: Freddy Jervis Octubre 2014
Twitter: @freddyjervis

2. Informacion del Autor
S Mi nombre es Freddy Jervis.
S Soy PhD en Ingeniería de Protección Contra Incendios.
S Mi ingeniería y maestría son en Ingeniería Mecánica
especializado en el área de termo fluidos en Worcester
Polytechnic Institute en Estados Unidos.
S Luego, estudie un doctorado en la Universidad de
Edimburgo en Escocia.
S Actualmente soy docente a tiempo completo en la Escuela
Superior Politécnica del Litoral donde imparto clases
como Termodinámica, Combustión, entre otras afines en la
Facultad de Ingeniería Mecánica y Ciencia de la
Producción.

3. Conceptos importantes en la Termodinámica
S Sistemas cerrados
S Volumen de control
S Bordes o Superficie de
control
S Alrededores
S Propiedades
S Estados
S Procesos
S Propiedades extensivas
vs Propiedades
Intensivas
S Equilibrio

4. Definiendo un sistema
S Un sistema es aquello
que deseamos estudiar.
S Los alrededores es todo
aquello ajeno o externo
a nuestro sistema
S Los bordes es lo que
distingue nuestro
sistema de los bordes.
Sistema
Borde
Alrededores

5. Sistemas cerrados
S Los bordes son
facilmente distinguibles
S Siempre contienen la
materia
S No se puede transportar
masa hacia o desde el
sistema
S Un sistema aislado es una caso
especial de sistemas cerrados en
el que no interactúan de ninguna
forma con los alrededores.
1. http://www-mdp.eng.cam.ac.uk/web/library/enginfo/aerothermal_dvd_only/aero/fprops/cvanalysis/node10.html

6. Volumen de Control
S Región de espacio dada por la cual masa puede fluir
a través de los bordes del sistema
2. http://leydelatermodinamica.blogspot.com

7. Macroscopica vs Microscopica
S El método microscópico se caracteriza por una
descripción estadística.
S El patrón de comportamiento de las partículas se
establece como un promedio
S El método macroscópico describe el sistema por medio de
los efectos brutos de las partículas que hacen parte del
sistema.
S Estos son medibles como la presion y la temperatura
S Termodinamica para la ingeniería predominantemente
utiliza el método macroscópico para describir el sistema

8. Propiedades
S Son características macroscópicas del sistema
S Tienen un valor numérico en cualquier punto en el
tiempo sin conocimiento del comportamiento previo
del sistema
S Algunos ejemplos incluyen para sistema como el que
se muestra son masa, volumen, energía, presión y
temperatura
Gas

9. Estados
S Condición del sistema que es descrita por sus
propiedades
S Comúnmente se utilizan propiedades como presión,
volumen y temperatura para describir el sistema
S El estado se especifica con un conjunto de sus
propiedades donde las demás pueden ser extraídas
o calculados de ser necesario.
Gas

10. Proceso
S Es la transformación de un estado a otro
S Si cualquier propiedad del sistema cambia, su estado
cambia y decimos que el sistema ha experimentado un
proceso.
S Un ejemplo puede ser una expansión de gas como la
que se detalla aqui:
Estado 1: p1, V1, T1, … Estado 2: p2, V2, T2, …
Gas Gas

11. Propiedades
Extensivas vs Intensivas
S Extensivas son aquellas que
dependen del tamaño del
sistema.
S Ejemplos: masa, volumen y
energía
S Su valor es la suma de todas
las partes
S Su valor puede variar con el
tiempo pero no con la posición
S Intensivas son aquellas que
son independiente del
tamaño del sistema
S Ejemplos: temperatura y
presión
S Su valor no depende de la
suma
S Pueden varias con tiempo o
posición.
3. http://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-46.htm

12. Equilibrio
S En termodinámica, equilibrio ocurre
cuando todos los cambios en el
sistema cesan.
S En este caso, el sistema llega a un
estado de equilibrio.
S Estos estados de equilibrio y los
procesos que llevan de un estado de
equilibrio se vuelven muy importantes
en la termodinámica.

13. Referencias
S Cengel, Y., & Boles, M. (2012, Enero). Termodinámica
(Séptima ed.). México: Mc-Graw-Hil.
S M. J. Moran and H. N. Shapiro, (2014, May).
Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 8th ed.,
Wiley, New York.