El documento define procesos reversibles e irreversibles. Un proceso reversible es aquel en el que el sistema puede volver al estado inicial a lo largo del mismo camino y cada punto está en equilibrio térmico. Un proceso irreversible no cumple estas condiciones. Se describen tres tipos de irreversibilidad: mecánica externa isotérmica, mecánica interna y química. También se menciona el teorema de Carnot sobre la eficiencia máxima de las máquinas térmicas reversibles.
Procesos Reversibles e irreversibles. Termodinámicacecymedinagcia
PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES
La segunda ley de la termodinámica establece que ninguna máquina térmica puede tener una eficiencia de 100 por ciento. Entonces cabe preguntar, ¿cuál
es la eficiencia más alta que pudiera tener una máquina térmica? Antes de contestarla es necesario definir primero un proceso idealizado, llamado proceso
reversible. Los procesos que se estudiaron al comienzo de este capítulo ocurrieron en cierta dirección, y una vez ocurridos, no se pueden revertir por sí mismos de
forma espontánea y restablecer el sistema a su estado inicial. Por esta razón se clasifican como procesos irreversibles. Una vez que se enfría una taza de café, no se calentará al recuperar de los alrededores el calor que perdió. Si eso
fuera posible, tanto los alrededores como el sistema (café) volverían a su condición original, y esto sería un proceso reversible. Un proceso reversible se define como un proceso que se puede invertir sin dejar ningún rastro en los alrededores. Es decir, tanto el sistema
como los alrededores vuelven a sus estados iniciales una vez finalizado el proceso inverso. Esto es posible sólo si el intercambio de calor y trabajo netos entre el sistema y los alrededores es cero para el proceso combinado (original e inverso). Los procesos que no son reversibles se denominan procesos irreversibles. Se debe señalar que es posible volver un sistema a su estado original siguiendo un proceso, sin importar si éste es reversible o irreversible. Pero
para procesos reversibles, esta restauración se hace sin dejar ningún cambio neto en los alrededores, mientras que para procesos irreversibles los alrededores normalmente hacen algún trabajo sobre el sistema, por lo tanto no vuelven a su estado original. Los procesos reversibles en realidad no ocurren en la naturaleza, sólo son
idealizaciones de procesos reales. Los reversibles se pueden aproximar mediante
dispositivos reales, pero nunca se pueden lograr; es decir, todos los procesos que ocurren en la naturaleza son irreversibles. Entonces, quizá se pregunte por
qué preocuparse de esta clase de procesos ficticios. Hay dos razones: una es que son fáciles de analizar, puesto que un sistema pasa por una serie de estados
de equilibrio durante un proceso reversible; y otra es que sirven como modelos idealizados con los que es posible comparar los procesos reales. En la vida diaria, el concepto de una “persona correcta” es también una
idealización, tal como el concepto de un proceso reversible (perfecto). Quienes insisten en hallar a esa persona correcta para establecerse están condenados a
permanecer solos el resto de sus vidas. La posibilidad de hallar la pareja ideal no es mayor que la de hallar un proceso perfecto (reversible). Del mismo modo,
una persona que insiste en tener amigos perfectos seguramente no tiene amigos. Los ingenieros están interesados en procesos reversibles porque los dispositivos que producen trabajo, como motores de auto
Procesos Reversibles e irreversibles. Termodinámicacecymedinagcia
PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES
La segunda ley de la termodinámica establece que ninguna máquina térmica puede tener una eficiencia de 100 por ciento. Entonces cabe preguntar, ¿cuál
es la eficiencia más alta que pudiera tener una máquina térmica? Antes de contestarla es necesario definir primero un proceso idealizado, llamado proceso
reversible. Los procesos que se estudiaron al comienzo de este capítulo ocurrieron en cierta dirección, y una vez ocurridos, no se pueden revertir por sí mismos de
forma espontánea y restablecer el sistema a su estado inicial. Por esta razón se clasifican como procesos irreversibles. Una vez que se enfría una taza de café, no se calentará al recuperar de los alrededores el calor que perdió. Si eso
fuera posible, tanto los alrededores como el sistema (café) volverían a su condición original, y esto sería un proceso reversible. Un proceso reversible se define como un proceso que se puede invertir sin dejar ningún rastro en los alrededores. Es decir, tanto el sistema
como los alrededores vuelven a sus estados iniciales una vez finalizado el proceso inverso. Esto es posible sólo si el intercambio de calor y trabajo netos entre el sistema y los alrededores es cero para el proceso combinado (original e inverso). Los procesos que no son reversibles se denominan procesos irreversibles. Se debe señalar que es posible volver un sistema a su estado original siguiendo un proceso, sin importar si éste es reversible o irreversible. Pero
para procesos reversibles, esta restauración se hace sin dejar ningún cambio neto en los alrededores, mientras que para procesos irreversibles los alrededores normalmente hacen algún trabajo sobre el sistema, por lo tanto no vuelven a su estado original. Los procesos reversibles en realidad no ocurren en la naturaleza, sólo son
idealizaciones de procesos reales. Los reversibles se pueden aproximar mediante
dispositivos reales, pero nunca se pueden lograr; es decir, todos los procesos que ocurren en la naturaleza son irreversibles. Entonces, quizá se pregunte por
qué preocuparse de esta clase de procesos ficticios. Hay dos razones: una es que son fáciles de analizar, puesto que un sistema pasa por una serie de estados
de equilibrio durante un proceso reversible; y otra es que sirven como modelos idealizados con los que es posible comparar los procesos reales. En la vida diaria, el concepto de una “persona correcta” es también una
idealización, tal como el concepto de un proceso reversible (perfecto). Quienes insisten en hallar a esa persona correcta para establecerse están condenados a
permanecer solos el resto de sus vidas. La posibilidad de hallar la pareja ideal no es mayor que la de hallar un proceso perfecto (reversible). Del mismo modo,
una persona que insiste en tener amigos perfectos seguramente no tiene amigos. Los ingenieros están interesados en procesos reversibles porque los dispositivos que producen trabajo, como motores de auto
El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
1.- Cinético: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido. 2.- Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea. 3.- Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
Contenidos:
1 Características y consecuencias
2 Ecuación de Bernoulli y la Primera Ley de la Termodinámica
o 2.1 Suposiciones
o 2.2 Demostración
3 Aplicaciones Principio de Bernouilli
4 Véase también
El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
1.- Cinético: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido. 2.- Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea. 3.- Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
Contenidos:
1 Características y consecuencias
2 Ecuación de Bernoulli y la Primera Ley de la Termodinámica
o 2.1 Suposiciones
o 2.2 Demostración
3 Aplicaciones Principio de Bernouilli
4 Véase también
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Instrucciones del procedimiento para la oferta y la gestión conjunta del proceso de admisión a los centros públicos de primer ciclo de educación infantil de Pamplona para el curso 2024-2025.
1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD “FERMIN TORO”
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE MTTO. MECANICO
ALUMNO: Edgar Colmenarez
C.I:21.125.823
2. Definición de proceso irreversible
Un proceso irreversible es aquel en que tras pasar
del estado inicial al estado final es imposible
volver al estado inicial sin producir algún
cambio en el entorno. Se dice entonces que el
retorno al estado inicial necesita compensación.
Claramente un proceso reversible será entonces
aquél en que no se necesite compensación para
volver al estado inicial. Es evidente que un
proceso cuasi-estático siempre será reversible ya
que en todo momento el sistema se encuentra en
estados de equilibrio.
3.
4. Proceso reversible: aquel para el cual el sistema puede devolverse a
las condiciones iniciales a lo largo del mismo camino y, para el cual
cada punto a lo largo de dicho camino está en equilibrio térmico.
Proceso irreversible: aquel que no cumple estas condiciones
Todos los procesos reales son irreversibles
Procesos Reversibles e Irreversibles
5. Irreversibilidad mecánica externa
isotérmica
• Hay un gran número de procesos que suponen la transformación
isotérmica de trabajo mediante un sistema (que permanece
invariable) en energía interna de una fuente
• En esta figura 1, se esquematiza este tipo de procesos
6. Irreversibilidad mecánica externa
isotérmica
Para devolver al sistema y su entorno inmediato a sus estados iniciales sin
producir otros cambios, deberíamos extraer Q unidades de calor de la
fuente y transformarlas íntegramente en trabajo; dado que esto viola la
segunda ley de la Termodinámica (enunciado de Kelvin-Plank) y es
imposible, estos procesos son irreversibles.
Ejemplos de estos procesos son:
• Agitacion irregular de un líquido viscoso en contacto con una fuente.
• Detención de la rotación o vibración de un líquido en contacto con una
fuente.
• Deformación inelástica de un sólido en contacto con una fuente.
• Paso de corriente eléctrica por una resistencia en contacto con una fuente.
7. Irreversibilidad mecánica interna
Los procesos en los que primero se transforma energía interna de un sistema
en energía mecánica, y después en energía interna nuevamente, decimos que
presentan irreversibilidad mecánica interna.
Ejemplos de esto son:
•Expansión libre (contra el vacio) de un gas ideal.
•Gas atravesando un tabique poroso.
•Chasquido de un alambre tenso después de cortarlo.
•Desvanecimiento de una película de jabón después de pincharla.
En el primer ejemplo, inmediatamente después de abrir la válvula para que el
gas comience a expandirse, una parte de la energía interna del gas se
transforma en energía cinética de movimiento de masa. uego, esta energía
cinética se disipa de nuevo en energía interna por efecto de la viscosidad.
8. Irreversibilidad química
Un proceso presenta irreversibilidad química si
supone un cambio espontáneo de estructura
química, densidad, fase, etc..
Como ejemplos podemos citar:
• Todas las reacciones químicas.
• Cambios de fase rápidos (como la solidificación
de un líquido sobreenfriado).
• Difusión de dos gases, o de dos líquidos
9. Teorema de Carnot
• El teorema de Carnot es un enunciado alternativo del Segundo
Principio de la termodinámica, que se formula a partir de la
comparación entre máquinas reversibles y máquinas irreversibles
como:
• El rendimiento de una máquina térmica M que opere entre dos
focos no puede ser superior que el de una máquina reversible R que
opere entre los mismos focos
10. Absoluto contra reversibilidad
estadística
• La termodinámica define el comportamiento estadístico
de muchas entidades, cuyo exacto comportamiento es
dado por leyes más específicas. Debido a que las leyes
fundamentales de la física son en todo momento
reversibles,1 puede argumentarse que la irreversibilidad
de la termodinámica debe presentarse estadísticamente
en la naturaleza, es decir, que debe simplemente ser muy
improbable, pero no imposible, que la entropía
disminuya con el tiempo en un sistema dado.
11. CÁLCULOS DE VARIACIÓN DE ENTROPÍA.
3.1. Proceso Cíclico. Sistemas cerrados
rev
1 1
dq
dS 0
T
S S S
En un proceso cíclico el estado final es el inicial, con independencia
de si es reversible o irreversible.
3.2. Proceso Adiabático Reversible.
revdq
dS 0
T
S
En un proceso adiabático reversible dqrev=0, luego ΔS=0.
En un proceso adiabático irreversible dqrev=???
