Actividad 2 Trabajo de Reconocimiento-01015-84-Andres Ayala

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

ACTIVIDAD 2: Trabajo de Reconocimiento

Andres Ayala, [email protected]

UNIVERSIDA NACIONAL ABIERTA

201015_84 TERMODINAMICA

INGENIERIA INDUSTRIAL

CEAD PALMIRA

2015

TUTOR.

HARVEY ANDRES MILQUEZ SANABRIA

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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION ....................................................................................................................... 3

JUSTIFICACION ........................................................................................................................ 3

OBJETIVOS .................................................................................................................................. 3

ACTIVIDADES A DESARROLAR .......................................................................................... 4

1 La etapa inicial del proyecto se fundamenta en el conocimiento de los

conceptos básicos de la termodinámica; para ello, el estudiante debe revisar

detenidamente el material bibliográfico que se ha compartido en la sección de contenidos

y definir en lenguaje técnico para cada uno de los siguientes conceptos ............................. 4

2 Para cada uno de los equipos se debe indagar y describir de forma general su

funcionamiento y utilidad industrial. La descripción se debe hacer en un párrafo

para cada uno, por lo que el estudiante debe sintetizar la información. ............................ 10

CONCLUSIONES...................................................................................................................... 12

BIBLIOGRAFIA........................................................................................................................ 12

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INTRODUCCION

Se realizara una actividad en la cual se estudiara los conceptos básicos para el desarrollo

del curso

JUSTIFICACION

Con este trabajo se busca que se tenga conocimiento de la Termodinámica como ciencia

aplicada,

El curso de termodinámica facilita al estudiante los conocimientos fundamentales acerca

de las leyes que rigen la transformación, conservación y aprovechamiento de la energía.

OBJETIVOS

Breve presentación del estudiante en el foro

Búsqueda de información y planteamiento de definiciones básicas.

Búsqueda de información y planteamiento del uso industrial de algunos equipos

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ACTIVIDADES A DESARROLAR

1 La etapa inicial del proyecto se fundamenta en el conocimiento de los

conceptos básicos de la termodinámica; para ello, el estudiante debe revisar

detenidamente el material bibliográfico que se ha compartido en la sección de contenidos y

definir en lenguaje técnico para cada uno de los siguientes conceptos

Sistema.

Un sistema se define como una cantidad de materia o una región en el espacio elegida para

análisis. La masa o región fuera del sistema se conoce como alrededores. La superficie real o

imaginaria que separa al sistema de sus alrededores se llama frontera. Estos términos se ilustran

en la figura 1-15.

FIGURA 1-15

Sistema, alrededores y frontera.

La frontera de un sistema puede ser fija o móvil.

Note que la frontera es la superficie de contacto que comparten sistema y alrededores. En

términos matemáticos, la frontera tiene espesor cero y, por lo tanto, no puede contener ninguna

masa ni ocupar un volumen en el espacio.

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Los sistemas se pueden considerar cerrados o abiertos, dependiendo de si se elige para

estudio una masa fija o un volumen fijo en el espacio.

Un sistema cerrado (conocido también como una masa de control) consta de una cantidad

fija de masa y ninguna otra puede cruzar su frontera. Es decir, ninguna masa puede entrar o salir

de un sistema cerrado, como se ilustra en la figura 1-16.

FIGURA 1-16

La masa no puede cruzar las fronteras de un sistema cerrado, pero la energía sí.

Pero la energía, en forma de calor o trabajo puede cruzar la frontera; y el volumen de un

sistema cerrado no tiene que ser fijo. Si, como caso especial, incluso se prohíbe que la energía

cruce la frontera, entonces se trata de un sistema aislado.

Alrededor.

La masa o región fuera del sistema se conoce como alrededores

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Proceso.

Cualquier cambio de un estado de equilibrio a otro experimentado por un sistema es un

proceso

Energía interna.

La suma de todas las formas microscópicas de energía se denomina energía interna de un

sistema y se denota mediante U.

Calor. (Concepto general, calor sensible, calor latente).

El calor está definido como la forma de energía que se transfiere entre dos sistemas (o entre

un sistema y sus alrededores) debido a una diferencia de temperatura

Calor sensible es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que aumente su temperatura

sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado.

Trabajo. (¿Cuándose considera positivo o negativo?)

El trabajo es la cantidad de energía transferida de un sistema a otro mediante una fuerza

cuando se produce un desplazamiento. Vamos a particularizar la expresión general del trabajo para

un sistema termodinámico concreto: un gas encerrado en un recipiente por un pistón, que puede

moverse sin rozamiento.

Por efecto de la presión (p) ejercida por el gas, el pistón sufre una fuerza F que lo desplaza

desde una posición inicial (A) a una posición final (B), mientras recorre una distancia dx. Ver

figura 1a

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Figura 1a

El trabajo es positivo cuando lo realiza el gas (expansión) y negativo cuando el exterior lo

realiza contra el gas (compresión).

Entalpía.

La Entalpía es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puede

intercambiar con su entorno.

Por ejemplo, en una reacción química a presión constante, el cambio de entalpía del sistema

es el calor absorbido o desprendido en la reacción. En un cambio de fase, por ejemplo de líquido

a gas, el cambio de entalpía del sistema es el calor latente, en este caso el de vaporización. En un

simple cambio de temperatura, el cambio de entalpía por cada grado de variación corresponde a la

capacidad calorífica del sistema a presión constante. El término de entalpía fue acuñado por el

físico alemán Rudolf J.E. Clausius en 1850. Matemáticamente, la entalpía H es igual a U + pV,

donde U es la energía interna, p es la presión y V es el volumen. H se mide en julios.

H = U + pV

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Cuando un sistema pasa desde unas condiciones iniciales hasta otras finales, se mide el

cambio de entalpía ( Δ H).

ΔH = Hf – Hi

Entropía.

La entropía es la propiedad termodinámica que se encuentra asociada al estado de

aleatoriedad de las partículas de un sistema, por ejemplo los gases tienen una entropía mayor que

la los líquidos y éstos a su vez una entropía mayor que la los sólidos, ya que en los gases las

moléculas se mueven libremente chocando unas con otras y con las paredes del recipiente que las

contienen, siguiendo trayectorias al azar; en los líquidos, el movimiento es más restringido, se

presentan deslizamientos de unas capas de moléculas sobre otras debido a las asociaciones

intermoleculares características de este estado; en los sólidos no se presentan desplazamiento de

las moléculas, ya que se encuentran fuertemente unidas unas con otra y solamente se presentan

movimientos de vibración o rotación. Así entonces, los procesos de fusión y evaporación van

acompañados de un aumento en el grado de distribución aleatorio de las moléculas y por lo tanto

de un aumento de la entropía.

Proceso isobárico.

Es en el que la presión P se mantiene constante

Proceso isotérmico.

Es aquel durante el cual la temperatura T permanece constante

Proceso isocórico.

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Es aquel donde el volumen específico v permanece constante.

Ciclo termodinámico.

Es aquel proceso donde las magnitudes termodinámicas en un sistema regresan

nuevamente a su estado inicial

Ley cero de la termodinámica.

Establece que si dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico con un tercero, están en

equilibrio térmico entre sí. Podría parecer tonto que un hecho tan obvio se conozca como una de

las leyes básicas de la termodinámica; sin embargo, no es posible concluir esta ley de las otras

leyes de la termodinámica, además de que sirve como base para la validez de la medición de la

temperatura. Si el tercer cuerpo se sustituye por un termómetro, la ley cero se puede volver a

expresar como dos cuerpos están en equilibrio térmico si ambos tienen la misma lectura de

temperatura incluso si no están en contacto.

Primer principio de la termodinámica.

El primer principio es una ley de conservación de la energía y, a su vez, una definición

precisa del calor. Afirma que, como la energía no puede crearse ni destruirse

Segundo principio de la termodinámica

La segunda ley de la termodinámica da una definición precisa de una propiedad llamada

entropía. La entropía puede considerarse como una medida de lo próximo o no que se halla un

sistema al equilibrio; también puede considerarse como una medida del desorden (espacial y

térmico) del sistema. La segunda ley afirma que la entropía, o sea, el desorden, de un sistema

aislado nunca puede decrecer. Por tanto, cuando un sistema aislado alcanza una configuración de

máxima entropía, ya no puede experimentar cambios: ha alcanzado el equilibrio. La naturaleza

parece pues "preferir" el desorden y el caos

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2 Para cada uno de los equipos se debe indagar y describir de forma general

su funcionamiento y utilidad industrial. La descripción se debe hacer en un párrafo

para cada uno, por lo que el estudiante debe sintetizar la información.

Compresor.

son dispositivos que se utilizan para incrementar la presión de un fluido. A estos

dispositivos el trabajo se suministra desde una fuente externa a través de un eje giratorio, por lo

tanto los compresores requieren entrada de trabajo.

Caldera.

La caldera, en la industria, es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para

generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en

la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su fase a vapor saturado.

Turbina.

En las centrales eléctricas de vapor, gas o en hidroeléctricas, el dispositivo que impulsa al

generador eléctrico es la turbina. A medida que el fluido pasa por ésta se hace trabajo contra las

alabes (turbinas de vapor y de gas) o aspas (turbinas hidráulicas), las cuales están unidas a la flecha,

la cual a su vez gira y la turbina produce trabajo.

Intercambiador de calor.

Maquina que sirve para disminuir el calor de fluidos mediante la transferencia de calor

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Bomba centrifuga

Equipo que sirve para aumentar la presión m.c.a del fluido haciendo pasar el fluido por el

impulsor que gira a gran velocidad y transfiere la energía

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CONCLUSIONES

Con la realización de este trabajo se logró tener un enfoque más amplio sobre la

Termodinámica

Se facilitó el manejo de los conceptos que aquí se manejan

BIBLIOGRAFIA

Distancia, U. N. (2015). TERMODINÁMICA. Obtenido de ACTIVIDAD 2: Trabajo de Reconocimiento:

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201015/2015/2015_2_16_02/Guia_rec_2015_2_16_0

2.pdf

ENTROPIA. (s.f.). Obtenido de wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Entrop%C3%ADa

LLANES, L. A. (Marzo de 2004). MONOGRAFIAS.COM. Obtenido de

http://www.monografias.com/trabajos17/calorimetria/calorimetria.shtml

TERMODINAMICA. (s.f.). Obtenido de Trabajo de un sistema termodinámico:

http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo1p/trabajo.html

Yonus A Cengel, M. A. (2009). TERMODINAMICA Sexta edicion. México, D.F.: MAC GRAW HILL.

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