en lo personalesta unidad sin lugar a dudas me dejo conocimientos tanto de la materia como de la forma de usar esta herramienta de internet y bueno sobre los temas tratados creo que sin lugar adudas el publicar definiciones de temas muy interresantes es algo de lo mas interesante que e realizado durante mi formacion academica y claro que esta es una buena opcion de aprender fisica .
(francisco azpeitia poblano)
miércoles, 24 de marzo de 2010
opinion personal 1
la física es una gran herramienta pero en especial la termodinámica nos sirve a nosotros para poder desarrollarnos de mejor manera en un ámbito laborar los temas tratados sin lugar a dudas tienen una gran relación en nuestra carrera ya que necesitamos de barias herramientas para que nuestra formacion sea completa y de calidad , la aplicacion de la tecnología para nuestra formacion es para mi una buena forma de aprender además de que se sale de lo normal o de lo cotiano además de aprender a manejar esta herramienta que para ser sincero nunca había utilizado bueno esta es mi opinión sobre la realización de esta actividad
(isidro perez casañas)
(isidro perez casañas)
lunes, 22 de marzo de 2010
trabajo termodinamico
Los sistemas se consideran desde el exterior, por lo tanto el trabajo está asociado a las fuerzas exteriores. El trabajo tiene dimensiones de energía y representa un intercambio de energía entre el sistema y su entorno.
Dependiendo del origen físico de las fuerzas aplicadas al sistema se distinguen diferentes formas de trabajo: trabajo mecánico, eléctrico, etc.
El trabajo mecánico se da cuando una fuerza que actúa sobre el sistema hace que éste se mueva una cierta distancia. Este trabajo se define por:
W = ò Fdl, donde F es la componente de la fuerza externa que actúa en la dirección del desplazamiento dl. En forma diferencial esta ecuación se escribe: dW = Fdl.
Dependiendo del origen físico de las fuerzas aplicadas al sistema se distinguen diferentes formas de trabajo: trabajo mecánico, eléctrico, etc.
El trabajo mecánico se da cuando una fuerza que actúa sobre el sistema hace que éste se mueva una cierta distancia. Este trabajo se define por:
W = ò Fdl, donde F es la componente de la fuerza externa que actúa en la dirección del desplazamiento dl. En forma diferencial esta ecuación se escribe: dW = Fdl.
primera y segunda ley de la termodinamica
Primera ley de la termodinámica
También conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824, en su obra Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para desarrollar esta potencia, en la que expuso los dos primeros principios de la termodinámica. Esta obra fue incomprendida por los científicos de su época, y más tarde fue utilizada por Rudolf Clausius y Lord Kelvin para formular, de una manera matemática, las bases de la termodinámica.
La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:
Eentra − Esale = ΔEsistema
Que aplicada a la termodinámica teniendo en cuenta el criterio de signos termodinámico, queda de la forma:
U = Q − W
Segunda ley de la termodinámica
Esta ley arrebata la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, La Segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía, de tal manera que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.
Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico.
“entropía” es equivalente al de “desorden”. Así, cuando decimos que aumentó la entropía en un sistema, significa que creció el desorden en ese sistema. Y a la inversa: si en un sistema disminuyó la entropía, significa que disminuyó su desorden.
También conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824, en su obra Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para desarrollar esta potencia, en la que expuso los dos primeros principios de la termodinámica. Esta obra fue incomprendida por los científicos de su época, y más tarde fue utilizada por Rudolf Clausius y Lord Kelvin para formular, de una manera matemática, las bases de la termodinámica.
La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:
Eentra − Esale = ΔEsistema
Que aplicada a la termodinámica teniendo en cuenta el criterio de signos termodinámico, queda de la forma:
U = Q − W
Segunda ley de la termodinámica
Esta ley arrebata la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, La Segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía, de tal manera que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.
Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico.
“entropía” es equivalente al de “desorden”. Así, cuando decimos que aumentó la entropía en un sistema, significa que creció el desorden en ese sistema. Y a la inversa: si en un sistema disminuyó la entropía, significa que disminuyó su desorden.
tabla del comportamiento del volumen
comportamiento del volumen de los gases ideales al varear una de las demas variables
presión temperatura volumen
200/kpa,,,, 300k,,,, 12m^3
200/kpa,,,, 350k,,,, 15m^3
200/kpa,,,, 400k,,,, 18m^3
200/kpa,,,, 500k,,,, 19m^3
Ley de los gases ideales
Ley de los gases ideales
Diagrama presión-volumen a temperatura constante para un gas ideal.La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.
Empíricamente, se observan una serie de relaciones entre la temperatura, la presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales
La ecuación que describe normalmente la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es:
Donde:
P= Presión
V= Volumen
n= Moles de Gas.
R= Constante universal de los gases ideales .
T= Temperatura absoluta
Diagrama presión-volumen a temperatura constante para un gas ideal.La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.
Empíricamente, se observan una serie de relaciones entre la temperatura, la presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales
La ecuación que describe normalmente la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es:
Donde:
P= Presión
V= Volumen
n= Moles de Gas.
R= Constante universal de los gases ideales .
T= Temperatura absoluta
Ley cero de la termodinámica
Ley cero de la termodinámica
A este principio se le llama del equilibrio termodinámico. Si dos sistemas A y B están en equilibrio termodinámico, y B está en equilibrio termodinámico con un tercer sistema C, entonces A y C están a su vez en equilibrio termodinámico ya que aquí las fuerzas electrostáticas se contradicen. Este principio es fundamental, aun siendo ampliamente aceptado, no fue formulado formalmente hasta después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibe la posición nula.
ejemplo:
Se tienen 200gr de hielo a -10ºC calcular la cantidad necesaria para transformar 200gr de vapor a 120ºC, la presion externa es de 760mmHg el calor especifico del hielo es de 0,5cal/grºC y el valor de 0,45cal/grºC
desarrollo
1.calentar el hielo ? Q1=m*Cn*?T ? Q1= 200gr*0,5cal/grºC*10ºC ? Q1= 1000cal
2.fudir el hielo ? Q2=m*f ? Q2= 200gr*80Kcal/Kgr ? Q2= 16000cal
3.calentar el agua ? Q3=m*C*?T ? Q3= 200*1*100 ? Q3= 20000cal
4.vaporizar el agua ? Q4=m*v ? Q4= 200*540 ? Q4= 108000cal
5.calentar el vapor ? Q5=m*Cv*?T ? Q5= 200*0,45*20 ? Q5= 1800cal
QTOTAL= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 ? QTOTAL= 146800cal
A este principio se le llama del equilibrio termodinámico. Si dos sistemas A y B están en equilibrio termodinámico, y B está en equilibrio termodinámico con un tercer sistema C, entonces A y C están a su vez en equilibrio termodinámico ya que aquí las fuerzas electrostáticas se contradicen. Este principio es fundamental, aun siendo ampliamente aceptado, no fue formulado formalmente hasta después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibe la posición nula.
ejemplo:
Se tienen 200gr de hielo a -10ºC calcular la cantidad necesaria para transformar 200gr de vapor a 120ºC, la presion externa es de 760mmHg el calor especifico del hielo es de 0,5cal/grºC y el valor de 0,45cal/grºC
desarrollo
1.calentar el hielo ? Q1=m*Cn*?T ? Q1= 200gr*0,5cal/grºC*10ºC ? Q1= 1000cal
2.fudir el hielo ? Q2=m*f ? Q2= 200gr*80Kcal/Kgr ? Q2= 16000cal
3.calentar el agua ? Q3=m*C*?T ? Q3= 200*1*100 ? Q3= 20000cal
4.vaporizar el agua ? Q4=m*v ? Q4= 200*540 ? Q4= 108000cal
5.calentar el vapor ? Q5=m*Cv*?T ? Q5= 200*0,45*20 ? Q5= 1800cal
QTOTAL= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 ? QTOTAL= 146800cal
equilibrio termico
equilibrio termico
un sistema está en equilibrio termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas a lo largo del tiempo.
Que un estado de no equilibrio es un estado con intercambios netos de masa o energía y en el que sus parámetros característicos dependen en general de la posición y del tiempo.
Si no dependen de este último, necesitan la intervención del entorno para mantener sus valores (estado estacionario fuera del equilibrio.)
•Un proceso es reversible si su dirección puede invertirse en cualquier punto mediante un cambio infinitesimal en las condiciones externas. Para los procesos reversibles es posible basar los cálculos en las propiedades del sistema (con independencia de los del entorno).
ejemplo:
Para saber la temperatura de una sustancia o cuerpo, se utiliza un dispositivo que permite determinar su propia temperatura. Tal dispositivo se denomina termómetro. Para determinar la temperatura de un cuerpo, se pone un termómetro en contacto térmico con él hasta que ambos alcanzan el equilibrio térmico. Sabemos que en el equilibrio térmico tanto el cuerpo como el termómetro se encuentran a la misma temperatura. Por tanto, la temperatura que indique el termómetro será también la temperatura del cuerpo en cuestión. Se recalca que, lo que un termómetro indica es su propia temperatura, por esto es importante conocer el concepto de equilibrio térmico.
diferencia entre calor y temperatura
Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. Amenudo pensamos que calor y temperatura son lo mismo. Sin embargo este no es el caso. El calor y la temperatura están relacionadas entre si, pero son conceptos diferentes.
El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras temperatura es una medida de la energía molecular media. El calor depende de la velocidad de las partículas, su número, su tamaño y su tipo. La temperatura no depende del tamaño, del número o del tipo. Por ejemplo, la temperatura de un vaso pequeño de agua puede ser la misma que la temperatura de un cubo de agua, pero el cubo tiene más calor porque tiene más agua y por lo tanto más energía térmica total.
formas de transferencia de calor
El calor puede transferirse de tres formas:
por conducción, por convección y por radiación.
La conducción es la transferencia de calor a través de un objeto sólido: es lo que hace que el asa de un atizador se caliente aunque sólo la punta esté en el fuego.
La convección transfiere calor por el intercambio de moléculas frías y calientes: es la causa de que el agua de una tetera se caliente uniformemente aunque sólo su parte inferior esté en contacto con la llama.
La radiación es la transferencia de calor por radiación electromagnética (generalmente infrarroja): es el principal mecanismo por el que un fuego calienta la habitación.
(trabajo en equipo)
Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. Amenudo pensamos que calor y temperatura son lo mismo. Sin embargo este no es el caso. El calor y la temperatura están relacionadas entre si, pero son conceptos diferentes.
El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras temperatura es una medida de la energía molecular media. El calor depende de la velocidad de las partículas, su número, su tamaño y su tipo. La temperatura no depende del tamaño, del número o del tipo. Por ejemplo, la temperatura de un vaso pequeño de agua puede ser la misma que la temperatura de un cubo de agua, pero el cubo tiene más calor porque tiene más agua y por lo tanto más energía térmica total.
formas de transferencia de calor
El calor puede transferirse de tres formas:
por conducción, por convección y por radiación.
La conducción es la transferencia de calor a través de un objeto sólido: es lo que hace que el asa de un atizador se caliente aunque sólo la punta esté en el fuego.
La convección transfiere calor por el intercambio de moléculas frías y calientes: es la causa de que el agua de una tetera se caliente uniformemente aunque sólo su parte inferior esté en contacto con la llama.
La radiación es la transferencia de calor por radiación electromagnética (generalmente infrarroja): es el principal mecanismo por el que un fuego calienta la habitación.
(trabajo en equipo)
sistemas termodinamicos
Sistema termodinámico
Un sistema termodinámico es una parte del Universo que se aísla para su estudio. 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.
Un sistema termodinámico es una parte del Universo que se aísla para su estudio. 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.
Clasificación :
Los sistemas termodinámicos se clasifican según el grado de aislamiento que presentan con su entorno.[1] Aplicando este criterio pueden darse tres clases de.
Sistema aislado: que es aquel que no intercambia ni materia ni energía[2] con su entorno. Un ejemplo de este clase podría ser un gas encerrado en un recipiente de paredes rígidas lo suficientemente gruesas (paredes adiabáticas) como para considerar que los intercambios de energía calorífica[3] sean despreciables, ya que por hipótesis no puede intercambiar energía en forma de trabajo.
Sistema cerrado: Es el que puede intercambiar energía pero no materia con el exterior. Multitud de sistemas se pueden englobar en esta clase. El mismo planeta Tierra[4] puede considerarse un sistema cerrado. Una lata de sardinas también podría estar incluida en esta clasificación.[5]
Sistema abierto: En esta clase se incluyen la mayoría de sistemas que pueden observarse en la vida cotidiana. Por ejemplo, un vehículo motorizado es un sistema abierto, ya que intercambia materia con el exterior cuando es cargado, o su conductor se introduce en su interior para conducirlo, o es cargado de combustible en un repostaje, o se consideran los gases que emite por su tubo de escape pero, además, intercambia energía con el entorno. Sólo hay que comprobar el calor que desprende el motor y sus inmediaciones o el trabajo que puede efectuar acarreando carga.
sistema, entorno y universo
Definición de sistema, entorno y universo
Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de todo lo demás, lo cual se convierte entonces en el entorno del sistema.
El sistema y su entorno forman el universo.
La envoltura imaginaria que encierra un sistema y lo separa de sus inmediaciones (entorno) se llama frontera del sistema y puede pensarse que tiene propiedades especiales que sirven para: a) aislar el sistema de su entorno o para b) permitir la interacción de un modo específico entre el sistema y su ambiente.
Llamamos sistema, o medio interior, la porción del espacio limitado por una superficie real o ficticia, donde se sitúa la materia estudiada. El resto del universo es el medio exterior. La distinción entre sistema y entorno es arbitraria: el sistema es lo que el observador ha escogido para estudiar.
ejemplo:
1.↑ Se considera entorno aquella parte del Universo que no es el sistema. Teóricamente, ese entorno es el resto del Universo, pero a nivel práctico se restringe a las inmediaciones del sistema
2.↑ Un sistema tiene múltiples maneras de intercambiar energía con el medio. Una de ellas puede ser mediante una transferencia neta de calor, aunque también se pueden considerar intercambios de tipo mecánico, en el que se tienen en cuenta las deformaciones del contorno donde se encuentra confinado el sistema
(actividad en equipo)
Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de todo lo demás, lo cual se convierte entonces en el entorno del sistema.
El sistema y su entorno forman el universo.
La envoltura imaginaria que encierra un sistema y lo separa de sus inmediaciones (entorno) se llama frontera del sistema y puede pensarse que tiene propiedades especiales que sirven para: a) aislar el sistema de su entorno o para b) permitir la interacción de un modo específico entre el sistema y su ambiente.
Llamamos sistema, o medio interior, la porción del espacio limitado por una superficie real o ficticia, donde se sitúa la materia estudiada. El resto del universo es el medio exterior. La distinción entre sistema y entorno es arbitraria: el sistema es lo que el observador ha escogido para estudiar.
ejemplo:
1.↑ Se considera entorno aquella parte del Universo que no es el sistema. Teóricamente, ese entorno es el resto del Universo, pero a nivel práctico se restringe a las inmediaciones del sistema
2.↑ Un sistema tiene múltiples maneras de intercambiar energía con el medio. Una de ellas puede ser mediante una transferencia neta de calor, aunque también se pueden considerar intercambios de tipo mecánico, en el que se tienen en cuenta las deformaciones del contorno donde se encuentra confinado el sistema
(actividad en equipo)
definicion propia de termodinamica
La termodinamica es una rama de la fisica encargada del estudio de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la masa, la densidad, o la resistencia. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes y sin lugar a dudas es una muy buena herramienta para los ingenieros.
ejemplos:
•En la construcción de edificaciones, en especial de las estructuras metálicas se tiene que tomar en cuenta sus propiedades al dilatarse o contraerse con los cambios de temperatura del ambiente.
•En el estudio de los cambios de fase de las diferentes sustancias.
•En la construcción de máquinas térmicas, por ejemplo: motores que funcionan con combustible
(isidro perez casañas)
La termodinamica puede definirse como la rama de la fisica que estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y como trabajo.
esto se realiza por efecto de magnitudes de niveles microscopicos.
ejemplos:
La termodinámica se ocupa de los intercambios energéticos entre los sistemas.
La termodinámica establece la espontaneidad de los procesos que se dan entre los sitemas.
(azpeitia poblano francisco)
ejemplos:
•En la construcción de edificaciones, en especial de las estructuras metálicas se tiene que tomar en cuenta sus propiedades al dilatarse o contraerse con los cambios de temperatura del ambiente.
•En el estudio de los cambios de fase de las diferentes sustancias.
•En la construcción de máquinas térmicas, por ejemplo: motores que funcionan con combustible
(isidro perez casañas)
La termodinamica puede definirse como la rama de la fisica que estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y como trabajo.
esto se realiza por efecto de magnitudes de niveles microscopicos.
ejemplos:
La termodinámica se ocupa de los intercambios energéticos entre los sistemas.
La termodinámica establece la espontaneidad de los procesos que se dan entre los sitemas.
(azpeitia poblano francisco)
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