Este documento contiene las respuestas de un estudiante de ingeniería industrial a un cuestionario previo sobre termodinámica. El estudiante define conceptos clave como sistema termodinámico, proceso adiabático, pared diatérmica y energía interna. También resume las primeras leyes de la termodinámica y explica conceptos como trabajo de flujo, ecuación de continuidad y modelo matemático de la primera ley. Por último, define una máquina térmica y una máquina hidráulica.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE
MEXICO
FES ARAGON
INGENIERIA INDUSTRIAL
MATERIA:
APLICACIONES DE PROPIEDADES DE LA MATERIA
CUESTIONARIO PREVIO 4
ALUMNO:
MANUEL DE JESUS GUZMAN GUZMAN
GRUPO:
1354
1.- ¿ QUE ESTUDIA LA TERMODINAMICA ?
La termodinámica es la ciencia que estudia los cambios energéticos que acompañan los
cambios físicos y químicos. Establece relaciones estre diferentes formas de energía: calor
y trabajo. Además establece leyes que gobiernan la conversión de calor a otras formas de
energía. (Define los criterios de espontaneidad para proceso físicos).

2. Un estudio termodinámico se desarrolla sin necesidad de conocer la estructura molecular
atómica de la materia y solo envuelve propiedades macroscópicas como presión, temperatura,
volumen y las relaciones estre éstas.
2.- ¿QUE ES UN SISTEMA TERMODINAMICO ?
Un sistema termodinámico es una parte del Universo que se aísla para su estudio. El sistema
termodinamico es parte de la tierra, se da en el agua, en el viento y en las reacciones fisicas
y quimicas, por eso se dice que es un sistema universal, porque se da en todos lados, es
globalmente proporcional.
Este aislamiento se puede llevar a cabo de una manera real, en el campo experimental, o de
una manera ideal, cuando se trata de abordar un estudio teórico.
3.- ¿ QUE ES UN PROCESO ADIABATICO ?
En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquél en el cual el sistema
(generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un
proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isentrópico. El extremo
opuesto, en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor, causando que la temperatura
permanezca constante, se denomina proceso isotérmico.
El término adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el
entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un límite adiabático.
4.- ¿QUE ES UNA PARED DIATERMICA?
Una pared diatérmica es aquella que permite la transferencia de energía térmica (calor) pero,
en general,sin que haya transferencia de masa.
5.- ¿QUE ES LA ENERGIA INTERNA?
En física, la energía interna (U) de un sistema intenta ser un reflejo de la energía a escala
microscópica. Más concretamente, es la suma de:
●
● la energía cinética interna, es decir, de las sumas de las energías
cinéticas de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema, y de
●
● la energía potencial interna, que es la energía potencial asociada a
las interacciones entre estas individualidades.
La energía interna no incluye la energía cinética traslacional o rotacional del sistema como un
todo. Tampoco incluye la energía potencial que el cuerpo pueda tener por su localización en un
campo gravitacional o electrostático externo.
6.- ¿QUE ES LA ENERGIA CINETICA ?
En mecánica clásica, la energía cinética de un objeto puntual (un cuerpo tan pequeño que su
dimensión puede ser ignorada), o en un sólido rígido que no rote, está dada en la ecuación
donde m es la masa y v es la velocidad del cuerpo. Se considera la
consecuencia de la acción de una fuerza, por que cuando una fuerza externa actúa sobre una
partícula o un sistema de partículas en equilibrio produce un cambio en la energía cinética.

3. 7.- ¿QUE ES LA ENERGIA POTENCIAL ?
La energía potencial es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo (),
dependiendo de la configuración que tengan en un sistema de cuerpos que ejercen fuerzas
entre sí. Puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del
trabajo que un sistema puede entregar.
8.- ¿CUALES SON LOS TIPOS DE TRABAJO TERMODINAMICO ?
Trabajo tecnico, trabajo de flujo y de circulacion.
9.- ¿ CUAL ES EL POSTULADO DE LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA?
La primera ley de la termodinámica, se convierte entonces en un enunciado de la ley de la
conservación de la energía para los sistemas termodinámicos.
La energía total de un sistema de partículas , cambia en una cantidad exactamente igual a la
cantidad que se le agrega al sistema, menos la cantidad que se le quita
10.- ¿QUE ES EL TRABAJO DE FLUJO ?
El producto de la presion en los limites del sistema por el volumen especifico se le denomina
trabajo de flujo.Es el trabajo que hace fluir las sustancias en las zonas por las que ellas entran
o salen del sistema.
11.- ¿ CUAL ES EL MODELO MATEMATICO DE LA PRIMERA LEY DE LA
TERMODINAMICA?
Expresión de la primera ley considerando los trabajos posibles
∆E = ∑EI = ∆Es= q + wexp + wútil
Donde wútil es cualquier trabajo que no sea de expansión contra la presión atmosférica
12.- ¿QUE EXPRESA LA ECUACION DE CONTINUIDAD ?
La conservación de la masa de fluido a través de dos secciones (sean éstas A1 y A2) de un
conducto (tubería) o tubo de corriente establece que: la masa que entra es igual a la masa que
sale.
Definición de tubo de corriente: superficie formada por las líneas de corriente.
Corolario 2: solo hay tubo de corriente si V es diferente de 0.
La ecuación de continuidad se puede expresar como:

4. ρ1.A1.V1 = ρ2.A2.V2
Cuando ρ1 = ρ2, que es el caso general tratándose de agua, y flujo en régimen permanente, se
tiene:
o de otra forma:
(el caudal que entra es igual al que sale)
Donde:
●
● Q = caudal (metro cúbico por segundo; m3/s)
●
● V = velocidad (m/s)
●
● A = area transversal del tubo de corriente o conducto (m2)
13.- ¿ CUAL ES EL MODELO MATEMATICO Y COMO SE EXPLICA EN LA
PRACTICA ?
En mecánica de fluidos, una ecuación de continuidad es una ecuación de conservación de la
masa. Su forma diferencial es:
donde ρ es la densidad, t el tiempo y la velocidad del
fluido. Es una de las tres ecuaciones de Euler.
14.- ¿ CUAL ES EL PRINCIPIO DEL DR. MAYER ?
Robert Mayer, el gran físico inglés James Prescott Joule (1818-1889) realizó una brillante
serie de experimentos y pudo demostrar que el calor era una forma de energía. Asimismo,
presentó uno de los primeros enunciados de la conservación de la energía. Se debe mencionar
que los argumentos utilizados por Mayer para llegar a dicho enunciado contenían muchas
generalizaciones sin base firme.
Se puede decir que Mayer fue el padre filosófico de la primera ley y que Joule estableció
firmemente el principio. Finalmente, el físico alemán Hermann von Helmholtz (1821-
1894) estableció el primer principio sobre una base matemática publicando tratamiento
cuantitativo de la conservación de la energía en el que incluía también las energías eléctrica,
magnética y química.
15.- ¿QUE ES UNA MAQUINA TERMICA?
Una máquina térmica es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar
energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación deenergía de un fluido que
varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Se trata de una máquina de fluido
en la que varía el volumen específico del fluido en tal magnitud que los efectos mecánicos y los
efectos térmicos son interdependientes.

5. 16.- ¿QUE ES UNA MAQUINA HIDRAULICA ?
Una Máquina hidráulica es una variedad de máquina de fluido que emplea para su
funcionamiento las propiedades de un fluido incompresible o que se comporta como tal, debido
a que su densidad en el interior del sistema no sufre variaciones importantes.
Convencionalmente se especifica para los gases un límite de 100 mbar para el cambio de
presión; de modo que si éste es inferior, la máquina puede considerarse hidráulica. Dentro de
las máquinas hidráulicas el fluido experimenta un proceso adiabático