sistemas termodinamicos

1. CONCEPTOS BASICOS Y
DEFINICIONES DE LA
TERMODINAMICA
OSCAR DANIEL ALONSO OLIVARES -MAQUINAS TERMICAS-INME

2. TERMODINAMICA
Según la Termodinámica de Yunus A. Çengel, la
termodinámica se define como la ciencia de la
energía, abarcando el estudio de sus
transformaciones a través del calor y el trabajo,
así como las interrelaciones entre energía,
propiedad, estado, proceso y balance energético
en sistemas.
En la actualidad, el concepto se interpreta de
manera amplia para incluir los aspectos de
energía y sus transformaciones, incluida la
generación de potencia, la refrigeración y las
relaciones entre las propiedades de la materia.
La termodinámica se puede
definir como la ciencia de la
energía.
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3. CONCEPTOS
Densidad relativa ( y volumen
especifico
La densidad se define como la
masa por unidad de volumen
El recíproco de la densidad es el
volumen específico, que se define
como el volumen por unidad de
masa.
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Calor (Q)
Es una forma de energía que se
transfiere entre cuerpos debido a
una diferencia de temperatura. Las
máquinas térmicas requieren una
fuente de calor a alta temperatura.
Trabajo (W)
Es la energía transferida que resulta
en un efecto mecánico. Las
máquinas térmicas convierten parte
del calor absorbido en trabajo
mecánico de salida.

4. 4
Eficiencia
Es la relación entre el trabajo neto
útil producido por la máquina y el
calor absorbido del reservorio
caliente. Un rendimiento alto indica
que se convierte más calor en
trabajo útil.
Entropía (S)
Es una medida del desorden o
aleatoriedad en un sistema. Los
procesos irreversibles, como la
fricción, aumentan la entropía del
universo y reducen la energía
utilizable para hacer trabajo.

5. 5
Entalpia
Es una magnitud termodinámica
que representa la cantidad total de
energía contenida en un sistema,
que es igual a la suma de su
energía interna más el producto de
su volumen por la presión.
Energía interna
La energía total contenida dentro
de un sistema, incluyendo la
energía cinética de sus moléculas y
la energía potencial de sus
interacciones.

6. “
La energía no se crea ni se destruye,
solo se transforma; es una expresión
del principio de conservación de la
energía que establece que el cambio
en la energía interna de un sistema es
igual a la suma del calor añadido al
sistema y el trabajo realizado sobre el
sistema, expresado en la ecuación
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Primera Ley de la
termodinámica.
Δ 𝐸=𝑄+𝑊
Esta ley es fundamental para
analizar dispositivos de potencia
y refrigeración, y para entender
cómo la energía se transforma en
varios procesos de ingeniería. Por
ejemplo, si un sistema recibe
calor y realiza trabajo, el
incremento de su energía interna
será menor que el calor añadido.

7. “
Establece que la entropía total de un sistema aislado siempre aumenta en
cualquier proceso espontáneo, o de forma equivalente, que es imposible que
todo el calor que se transforma en trabajo mecánico pueda volver a
convertirse por completo en calor. Esta ley implica la irreversibilidad de los
procesos naturales y limita la eficiencia de cualquier máquina térmica,
estableciendo que siempre habrá una pérdida de energía en forma de calor
que no puede recuperarse como trabajo útil.
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Segunda Ley de la
termodinámica.

8. SISTEMAS TERMODINAMICOS

9. Se define:
Definiremos un sistema termodinámico como una porción del espacio y su
contenido, objeto de nuestro estudio, separada del resto del Universo por una
pared real o ficticia. Las dimensiones del sistema deben ser suficientemente
grandes como para que se puedan definir.
Estos sistemas pueden estar separados del exterior de distintas formas, por lo
que se denomina paredes, superficies de separación o límites. Dependiendo
de las limitaciones impuestas por las paredes éstas se dividen en:
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10. SISTEMA CERRADO:
Un sistema cerrado en termodinámica es aquel donde la masa no cruza sus
fronteras, pero puede intercambiar energía (calor y trabajo) con su entorno.
Esto significa que la cantidad de materia dentro del sistema se mantiene
constante, aunque la energía sí puede entrar o salir
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-La masa que constituye el sistema no cambia ni entra ni sale
de sus límites.
-La energía puede atravesar las fronteras del sistema en forma
de calor (Q) o trabajo (W).
-Para los sistemas cerrados, la Primera Ley de la
Termodinámica se enfoca en el balance energético,
relacionando la energía interna del sistema con el calor
transferido y el trabajo realizado.
CARACTERISTICAS:

11. SISTEMA AISLADO:
Un sistema aislado es aquel que no intercambia ni materia ni energía con su
entorno. Se caracteriza por tener fronteras totalmente impenetrables,
impidiendo cualquier transferencia de calor o trabajo hacia adentro o hacia
afuera del sistema.
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-Las fronteras del sistema actúan como un aislante ideal,
impidiendo completamente el flujo de calor y trabajo.
-Al no haber intercambio con el entorno, la cantidad de
materia dentro del sistema permanece constante y la energía
total también se conserva.
-Las fronteras de un sistema aislado son límites imaginarios
que lo separan del universo o entorno circundante.
CARACTERISTICAS:

12. SISTEMA ABIERTO
Es aquel que puede intercambiar tanto energía como masa con sus
alrededores a través de sus límites o frontera. Estos sistemas, también
conocidos como volúmenes de control en el contexto de Cengel, son
fundamentales para el análisis de dispositivos de flujo continuo, como
turbinas y bombas, donde la materia entra y sale constantemente.
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-La materia puede cruzar la frontera del sistema, lo que
implica un flujo másico de entrada y salida.
-La energía puede transferirse al sistema o desde el sistema
en varias formas, incluyendo calor, trabajo y la energía
asociada a la masa en movimiento.
-Para el análisis de sistemas abiertos, se define una región de
interés llamada volumen de control y su frontera se denomina
superficie de control, la cual puede ser fija o móvil.
CARACTERISTICAS:

13. 13

14. SISTEMA HOMOGENEO
Un sistema homogéneo en termodinámica es aquel que tiene las mismas
propiedades en todos sus puntos, especialmente en términos de composición,
temperatura y presión, manteniendo así un estado de equilibrio uniforme en
el espacio. Es decir, no hay discontinuidades o diferencias en sus
características físicas o químicas dentro de sus fronteras
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-Las propiedades como la densidad, la composición, la
temperatura, la presión y el volumen específico son
constantes en cada parte del sistema.
--No experimenta cambios con el tiempo.
CARACTERISTICAS:

15. SISTEMA HETEROGENEO
Un sistema termodinámico heterogéneo es aquel que consiste en dos o más
fases distintas, es decir, no es uniforme en su totalidad y presenta regiones
con propiedades diferentes y bien separadas, como un sistema que contiene
fases líquidas y gaseosas coexistiendo.
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-Un sistema es heterogéneo si contiene dos o más fases que
pueden ser identificadas, como líquido y sólido, o líquido y
gas. --No experimenta cambios con el tiempo.
--El sistema heterogéneo no es uniforme; sus propiedades
varían de una región a otra debido a la presencia de las
diferentes fases.
-
CARACTERISTICAS:

16. VIDEOS
https://www.youtube.com/watch?v=K80TVrLls4Q
https://www.youtube.com/watch?v=U6fB26kIFuQ
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17. GRACIAS
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