La primera ley de la termodinámica establece que la suma de todos los calores cedidos o recibidos es igual a la suma de todos los trabajos cedidos o recibidos. La energía total de un sistema cerrado depende solo del estado inicial y final y no de la trayectoria, y se designa como E. La energía interna U es la suma de la energía cinética y potencial molecular, mientras que la entalpía H es la suma de U y la presión por el volumen.

1. TERMODINÁMICA Recopilación: Ing. Pablo Gandarilla Claure 2011 1

2. La 1° Ley en un Ciclo Integrales cíclicas de calor y trabajo Esta ley establece que la integral cíclica del diferencial del calor es igual a la integral cíclica del diferencial del trabajo. La sumatoria de todos lo calores cedidos o recibidos es igual a la sumade todos los trabajos cedidos o recibidos, dependiendo del signo. 2

3. La 1° Ley en un Proceso Energía del sistema El calor depende de la trayectoria (diferencial inexacta) El trabajo depende de la trayectoria (diferencial inexacta) ¿la relación depende de la trayectoria? 3

4. Gráfico 1 2 proceso directo 2 1 proceso indirecto 4

5. Ciclo A + C Ciclo B + C 5

6. La relación no depende de la trayectoria, sólo depende del estado inicial y final; por lo tanto es una propiedad termodinámica llamada energía total y se designa por la letra: E Donde: U = energía interna Ek= energía cinética Ep= energía potencial Primera ley de la termodinámica para un sistema cerrado. 6

7. Energía Interna Energía interna total (U) Es la suma de la energía cinética molecular y la energía potencial molecular: Si la sustancia se encuentra como sólido, líquido o vapor: Si la sustancia se encuentra como mezcla: 7

8. Energía interna específica (u): Energía interna específica en función de la calidad: Título en función de la energía interna específica: 8

9. Energía Cinética 9

10. Energía Potencial 10

11. Resumen 11

12. Entalpía Entalpía total (H) La entalpía es una combinación de propiedades y se define como la energía interna total (U) más la presión por el volumen total. Entalpía específica (h) 12

13. 13

15. Calidad en función de la entalpía específica14

16. Ejemplo 1. Una cápsula contiene 20% de vapor en volumen a una presión de 7,03 kgf/cm2 , se calienta el agua hasta que se convierte en vapor saturado seco, determinar el calor intercambiado con el entorno, realizar la gráfica. 15

17. Ejemplo 2. El radiador de un sistema de calentamiento tiene un volumen de 20 litros. Cuando se llena con vapor saturado de 1,41 kgf/cm2 se le cierran todas las válvulas. ¿Cuánto calor habrá sido transmitido al cuarto cuando la presión del vapor sea de 0,7 kgf/cm2? 16