5.13 Refrigeración

La refrigeración es un proceso que consiste en bajar o mantener el nivel de calor de un cuerpo o un espacio. 

Considerando que realmente el frío no existe y que debe hablarse de mayor o menor cantidad de calor o de mayor o menor nivel térmico (nivel que se mide con la temperatura), refrigerar es un proceso termodinámico en el que se extrae calor del objeto considerado (reduciendo su nivel térmico), y se lleva a otro lugar capaz de admitir esa energía térmica sin problemas o con muy pocos problemas.

5.12 Máquinas de Combustión Interna

Un motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor, su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la máquina en sí misma.

5.11 Eficiencia de una Maquina Ideal

La eficiencia de dicha maquina depende tan solo de las cantidades de calor absorbidas liberadas entre dos fuentes de calor bien definidas y no dependen de las propiedades térmicas del combustible que se use, es decir, independientemente de los cambios internos de presión, volumen, longitud y otros factores, todas las maquinas ideales tienen la misma eficiencia cuando están funcionando entre las mismas temperaturas.

5.10 Ciclo de Carnot

El ciclo de Carnot se produce en un equipo o máquina cuando trabaja absorbiendo una cantidad de calor (Q1) de una fuente de mayor temperatura y cediendo un calor (Q2) a la de menor temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior.

Como todos los procesos que tienen lugar en el ciclo ideal son reversibles, por lo que el ciclo puede invertirse y la máquina absorbería calor de la fuente fría y cedería calor a la fuente caliente, teniendo que suministrar trabajo a la máquina. Si el objetivo de esta máquina es extraer calor de la fuente caliente se denomina máquina frigorífica, y si es ceder calor a la fuente fría, bomba de calor.

5.9 2da Ley de la Termodinámica

Esta ley de la física expresa que "La cantidad de entropía (magnitud que mide la parte de la energía que no se puede utilizar para producir un trabajo) de cualquier sistema aislado termodinámicamente tiende a incrementarse con el tiempo". 

Más sencillamente, cuando una parte de un sistema cerrado interacciona con otra parte, la energía tiende a dividirse por igual, hasta que el sistema alcanza un equilibrio térmico.

Imagen sobre los Procesos Termodinámicos

5.8 Procesos Isotérmicos

Es el que se desarrolla con una temperatura constante. El gas se expande a medida que ingresa el calor y su presión disminuye.

5.7 Procesos Isométricos

Es el proceso termodinámico donde el volumen, en todo momento, permanece constante.

ΔV=0

Por lo cual no se realiza un trabajo presión-volumen.

5.6 Proceso Adiabático

Durante un proceso adiabático para un gas perfecto, la transferencia de calor hacia el sistema o proveniente de él es cero. El cambio de presión con respecto al volumen obedece la ley. El término adiabático hace referencia a volúmenes que impiden la transferencia de calor con el entorno. 

• Una pared aislada se aproxima bastante a un límite adiabático. 
• Otro ejemplo es la temperatura adiabática de llama, que es la temperatura que podría alcanzar una llama si no hubiera pérdida de calor hacia el entorno.

5.5 Caso General de la 1ra Ley de la Termodinámica

Este Primer Principio establece, por tanto, que la energía siempre se conserva, de modo que si en un sistema capaz de intercambiar energía, la energía disminuye, necesariamente aparecerá una cantidad de energía equivalente en el entorno, ya que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

5.4 Procesos Isobáricos y Diagrama P-V

Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión constante. En él, el calor transferido a presión constante está relacionado con el resto de variables mediante: ΔU = ΔQ - p ΔV

Dónde:

• Q = Calor transferido
• U = Energía Interna
• P = Presión
• V = Volumen

En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal. La expansión del gas produce un aumento de volumen.

5.3 1ra Ley de la Termodinámica

La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se crea, ni se destruye, sino que se conserva. Entonces esta ley expresa que, cuando un sistema es sometido a un ciclo termodinámico, el calor cedido por el sistema será igual al trabajo recibido por el mismo, y viceversa.

Q=W

Es decir que el calor suministrado por el sistema al medio ambiente es equivalente al trabajo realizado por el ambiente al sistema.

5.2 Función de la Energía Interna

La energía interna es una función de estado. Su variación entre dos estados es independiente de la transformación que los conecte, sólo depende del estado inicial y del estado final.

Para un sistema homogéneo, de composición constante, la energía interna puede tomarse como una función de sólo dos cualesquiera de las variables termodinámicas.

5.1 Calor y Trabajo

El calor y el trabajo son dos tipos de energía en tránsito, es decir, energía que pasa de un cuerpo a otro. Ambas tienen la misma unidad, joule en el Sistema Internacional.

La principal diferencia entre ambas es la forma en la que se transfieren. 

• El calor se transfiere entre dos cuerpos que tienen diferente temperatura. 
• El trabajo se transfiere cuando entre dos cuerpos se realizan fuerzas que provocan desplazamientos o cambios dimensionales.

La Termodinámica

La termodinámica se ocupa del estudio de las relaciones que se establecen entre el calor y el resto de las formas de energía. Entre otras cuestiones, se ocupa de analizar los efectos que producen los cambios de magnitudes tales como: la temperatura, la densidad, la presión, la masa, el volumen, en los sistemas y a un nivel macroscópico.

La base sobre la cual se ciernen todos los estudios de la termodinámica es la circulación de la energía y como ésta es capaz de infundir movimiento.

Créditos al Blog

Equipo 8 - Capítulo 5

De la Torre Roaro Isaac Aloyer
López Valdez Martín Eduardo
Martínez García Hugo Romario
Molina Torres Antonio
Rivera Limón Luis Fernando

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