preguntero penal 1 para parcial 2Descripción completa
termodinamicaDescripción completa
termodinamica
Instituto Politécnico Nacional Escuela superior de ingeniería mecánica y eléctrica
Alumnos: • • • •
Sánchez Soto Gerardo de Jesús García Miranda Luis Roberto Flores Reséndiz Daid Ale!andro "elmont #e$a %scar Adrián
#ro&esor: #ro&esor: 'n() Lemus *ú$i(a Juan +arlos
Materia: Materia : ,ermodinám ,ermodinámica ica '
Gru-o: .M/0
Introducción. 1n este ca-ítulo o esta -arte del curso de termodinámica se em-ezara a analizar los -rocesos termodinámicos en arios sistemas2 también le3 cero de termodinámica 3 -or ultimo calcularemos cuanto combustible se necesita -ara elear un 45( un (rado de tem-eratura) #ero en realidad donde más nos en&ocaremos en la colorimetría)
+%6/1RS'%61S) 4
m
3
7 4888L 7
6
10
cm
3
9cc
4mmh(78)40005-a 4cal7.)4;<=J 4atm7 484)0>? 5#a 7 4)840>? bar
Procesos termodinámicos. 1l -re@!o iso se usa con &recuencia -ara desi(nar un -roceso en el Bue una #ro-iedad -articular -ermanece constante) #or e!em-lo2 un -roceso isotérmico2 1s aBuel durante el cual la tem-eratura , -ermanece constante)
-proceso isobárico. 1s un -roceso Bue se realiza a -resiCn constante) 1n un -roceso isobárico2 se Realiza tanto trans&erencia de calor como traba!o) 1l alor del traba!o es sim-lemente 7# 9/& /i2 3 la -rimera le3 de la termodinámica se escribe: E 7 H # 9/& H /i Donde E es la ener(ía 7calor2 -7-resiCn2 7 olumen E7mc-9,>,4 E7mc9,>,4
-PROCEO IO!ER"ICO 1s un -roceso donde la tem-eratura es constante E7 EI EI7#4/4Lo(9/>/47 mR,Lo(9/>/4
-PROCEO #$I#%#!ICO 1n termodinámica se desi(na como -roceso adiabático a aBuél en el cual el sistema (eneralmente2 un Kuido Bue realiza un traba!o no intercambia calor con su entorno) % cuando el calor es constante
57constante adiabática7c-c
-PROCEO IO&O'("E!RICO 1n este -roceso se mantiene constante es el olumen)
1n -ocas -alabras aBuí no se a a (enerar un traba!o 78 /7cte) E7 E8 E7 E7mc9,>,4
#R%"L1MA)
n sistema cu3o Kuido de traba!o tiene una masa atCmica de >0 (mol se e-ande hasta tri-licar su olumenN las condiciones iniciales de dicho sistema son las si(uientes -: >atm ,: .8+ /: 0L 1ncontrar en el -unto número >) De nuestro (as a condiciones ideales R70<);O5()m5()5
$e)niciones* Calor latente* es el calor reBuerido -or una cantidad de sustancia -ara cambiar de &ase) % también es la cantidad de ener(ía necesaria -ara -oder llear 45( a otro estado de la materia -ero -artiendo desde su tem-eratura de saturaciCn) Calor sensible* es aBuel Bue recibe un cuer-o o un ob!eto 3 hace Bue aumente su tem-eratura sin a&ectar su estructura molecular)
Gra@ca de calor s tem-eratura del a(ua a 4 atmos&era)
#ara determinar el calor sensible se utiliza la &ormula si(uiente: 7 9m 9+-r 9,
-ara calcular calor sensible
D%6D1: m7masa +-r745cal5(5 ,7di&erencia de tem-eraturas en 5 ,abla de calores es-eci@co -romedio de di&erentes materiales
l o &7 ental-ia del liBuido es la cantidad de ener(ía necesaria -ara -oder llear 4h5 de a(ua desde 8 (rados hasta la tem-eratura de saturaciCn 9-unto de ebulliciCn)
E+ercicio* calcular -or método de inter-olaciCn & a una tem-eratura de QO (rados centí(rados
P de de esta ecuaciCn des-e!amos el F 3 da un resultado de .8<)?>>
Problema* Se tiene 48 Lt) De a(ua a una tem-eratura de >0 c 3 se desea en&riarla a ? c con hielo suben&riado a >8 c T+uánta masa de hielo se reBuiere suministrar al sistemaU
47m+-r 9, 487 945( 98)? 98>8 4748=cal >7m+l& ;87 94=( 9;8 >7;8=cal 1l necesario -ara Bue el hielo a >8 lle(ue a 8 (rados en estado sClido necesita Q8 =cal) Ahora el calor necesario -ara B el a(ua se en&rié a ? c se calcula de la si(uiente manera) 07 m+-r 9, 07 948=( 94 9?>0
074;8=cal #or lo tanto solo con un análisis lC(ico -uedes com-arar los dos calores obtenidos P resulta B necesitas >5( de hielo -ara Bue se en&rié a ?c)
Problema* Si meto hielo al salCn de clases 45( hielo T+uál será la tem-eratura resultante si mi salCn se encuentra a >8 centí(radoU +u3as dimensiones son 9<<> m Raire7>Q)>O=(m=(= De esta &Crmula des-e!amos la ariable m P el des-e!e Buedaría así: P des-ués solo hacemos una sustituciCn en la &ormula de los alores Bue tenemos)
msalCn7<<)O>5( Des-ués calculamos el calor Bue -erderá el hielo al entrar en contacto con el aire del salCn 7m+l&
7 945( 9;87;8 =cal
1stas calorías son las Bue an a (anar el hielo -ero también estas calorías son las Bue an a -erder el cuarto en el cual se introdu!o el 5( de hielo) 7m+-r 9, ;8=cal7 9<>)O> 98)4O 9,>>8 de esta &Crmula des-e!amos la tem-eratura > ue es la Bue nos -ide el -roblema Bue encontremos: 1l des-e!e Buedaría: ,>7
−80 Kcal + 20 ( 66.72 Kg ) ( 0.17 )
,>740)Q. 5
$e)niciones* CP* calor es-eci@co a -resiCn constante 3 siem-re a a ser más (rande Bue el +/ -orBue este realiza traba!o C&* calor es-ecí@co a olumen constante este siem-re a a ser más -eBue$o Bue el +# -orBue este no realiza traba!o)
PRO%'E"#* S e tiene un reci-iente con >litros de a(ua de a(ua a >8 (rados centí(rados 3 se le introduce 4 5ilo(ramo de hielo determinar la tem-eratura @nal Bue tendrá el reci-iente des-ués de introducir los hielos 3 cuanto hielo Buedara sin derretirse) +omo el hielo esta a 8 (rados -ues lo único Bue calculamos es cuanto calor a a (anar) 7m+l&
7 945( 9;8
7;8 =cal Ahora calculamos el calor Bue a a -erder el a(ua 7m+-r 9, 7 9>=( 94 98>8 7.8 =( este calor es el Bue a a ceder el a(ua a los hielos -ara alcanzar un eBuilibrio térmico) #or lo tanto la tem-eratura @nal del a(ua será 8 (rados centí(rados) ;0)00V es liBuido 3 4<)
