7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
1/12
TRABAJO COLABORATIVO UNO
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
2/12
CONTENIDO
PginaINTRODUCCION .................................................................................................... 4 1. OBJETIVOS ........................................................................................................ 5
1.1 Objetivo General ............................................................................................ 5
1.2 Objetivos Especficos..................................................................................... 5
2. CINCO EJEMPLOS DE SISTEMAS TERMODINMICOS EN EL HOGAR EIDENTIFICAR EL TIPO DE SISTEMA .................................................................... 6
CLCULO DE CONSUMO ENERGETICO Y TRABAJO EN SISTEMASISOTRMICO, ISOBRICO, ISOCRICO Y ADIABTICO ................................... 6
3. COMPARACIN DEL CONSUMO DE ENERGA ELCTRICA CON ELCONSUMO DE GAS PARA HERVIR UN LITRO DE AGUA ................................... 9
CONCLUSIONES .................................................................................................. 11
BIBLIOGRAFA ..................................................................................................... 12
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
3/12
3
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
4/12
4
INTRODUCCION
Las actividades de este trabajo se desarrollan en dos fases: la primera fase en
forma individual con la realizacin del anlisis de los 5 sistemas termodinmicosencontrados en el hogar y en la segunda fase la consolidacin del trabajocolaborativo.
A travs de la realizacin de este trabajo se pretende adquirir conocimiento acercade la termodinmica y sus caractersticas en cuanto a la utilidad de saber cmo sedan los diferentes procesos termodinmicos, y con base en esto como podemosmejorar la calidad de nuestro ambiente que se ve gravemente afectado por elexceso de energa generada y consumida por la gran cantidad de maquinariaindustrial y electrodomsticos usados a diario a nivel mundial.
En este trabajo se evidencian las diferentes temticas estudiadas como losconceptos, principios, leyes y aplicaciones del curso, haciendo uso de ejemplossencillos.
Se entendi como la termodinmica est relacionada con el estudio del flujo delcalor desde un punto de vista macroscpico, las leyes de la termodinmicaproporcionan una relacin entre el flujo de calor, el trabajo y la energa interna deun sistema.
Del mismo modo como los procesos termodinmicos, hacen parte de la vida
diaria, de la cotidianidad, y en nuestros sitios de trabajo y en nuestros hogaressiempre encontraremos su aplicabilidad.
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
5/12
5
1. OBJETIVOS
1.1 Objetivo GeneralAdquirir bases para comprender mejor el comportamiento y relacin que se daentre temperatura, presin y volumen, en los diferentes procesos termodinmicos,ya sea en la industria o en el hogar, a travs de ejemplos y clculos simples.
Del mismo modo encontrar la aplicabilidad de los procesos termodinmicos en elhogar o en el sitio de trabajo, es decir en la cotidianidad.
1.2 Objetivos Especficos Reconocer las diferencias existentes entre los tipos de procesos
termodinmicos.
Aprender a conocer el consumo energtico de los electrodomsticos.
Reconocer las constantes para cada proceso termodinmico
Realizar clculos bsicos y aplicacin de conceptos de termodinmica.
Buscar aplicacin en el hogar conocidas que cumplan con la primera ley dela termodinmica.
Identificar diferentes consumos de energa en el hogar. Realizar un clculo de trabajo para los sistemas termodinmicos
Diferenciar cada uno de los procesos trmicos (isobrico, isomtrico,adiabtico e isobrico).
Hallar el trabajo realizado en cada uno de los procesos termodinmicos
Aplicar la termodinmica a la vida cotidiana.
Comparar el consumo energtico al hervir un litro de agua, con gas y conenerga elctrica.
Adquirir la capacidad de anlisis resolviendo y planteando problemas
relacionados con el manejo de la energa.
Aplicar de forma adecuada las conversiones en las distintas medidas segnsea nuestra necesidad.
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
6/12
6
2. CINCO EJEMPLOS DE SISTEMAS TERMODINMICOS EN EL HOGAR EIDENTIFICAR EL TIPO DE SISTEMA
Consumo energtico (Potencia) = voltaje * corriente; donde la potencia se da en
watts, el voltaje se da en voltios y la corriente se da en amperios y la despejamosde la ley de watt: P = V*I
Sistema Termodinmico 1: refrigerador para conservar los alimentos, elrefrigerador tiene un material aislante que no permite que haya intercambio decalor, el refrigerador utiliza un gas que realiza el trabajo necesario para mantenerlos alimentos conservados. ADIABATICO
Sistema Termodinmico 2: Este proceso lo podemos ver cuando hervimos aguaa presin constante, cuando empieza el proceso de ebullicin, el volumen empiezaa disminuir. ISOBARICO
Sistema Termodinmico 3: Extractor de aire: funciona a 110 voltios, segn elfabricante tiene una corriente de 0.227272727A, lo que nos da una Potencia: 25watt (W) = 25J/s ISOBARICO
Sistema Termodinmico 4: cuando utilizamos un compresor para pintar unartculo, cuando prendemos el compresor, el aire que hay en l se comprimedisminuyendo su volumen, pero la temperatura permanece constante.ISOTERMICO
Sistema Termodinmico 5: Freidora elctrica: funciona a 110 voltios, segn elfabricante tiene una corriente de 18.18181818A, lo que nos da una Potencia:2000 watt (W) = 1000J/s ISOCORICO
CLCULO DE CONSUMO ENERGETICO Y TRABAJO EN SISTEMASISOTRMICO, ISOBRICO, ISOCRICO Y ADIABTICO
El trabajo para sistemas elctricos es calculado teniendo en cuenta la ecuacin44: W=V*I* W = P* tSistema Termodinmico 1: Cuando utilizamos un refrigerador para conservar los
alimentos, el refrigerador tiene un material aislante que no permite que hayaintercambio de calor, el refrigerador utiliza un gas que realiza el trabajo necesariopara mantener los alimentos conservados. El gas de un refrigerador que tiene unapotencia de 35 wat, es sometido a una comprensin disminuyendo su volumen de6 litros, es decir 0,006 m3 a 2 litros, es decir 0,002 m3, durante 2 horas, la presines de una atmosfera, es decir 101,325pa.
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
7/12
7
CONSUMO ENERGTICO
TRABAJO REALIZADO
Proceso adiabtico porque no hay transferencia de calor hacia los alrededores.
Sistema Termodinmico 2: Este proceso lo podemos ver cuando hervimos aguaa presin constante, cuando empieza el proceso de ebullicin, el volumen empiezaa disminuir. Ponemos al fuego 3 litros de agua que esta inicialmente a 20C, a
presin constante de 1 atmsfera, utilizando una potencia de 0,943 Kw, cuando elagua empieza a hervir, la temperatura es 90C, y la dejamos hervir, hasta que elvolumen es 1 litro, demorando 15,12 minutos en el proceso.
CONSUMO ENERGTICO
TRABAJO REALIZADO
;
Es un proceso isobrico porque se hace a presin constante, y su volumen otemperatura pueden variar.Sistema Termodinmico 3: Extractor de aire: Potencia: 25 watt (W) = 25J/s. Sedeja funcionando a presin constante durante 24 horas, mientras se elimina un
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
8/12
8
fuerte olor en el ambiente de un laboratorio, si su potencia de funcionamiento esde 25J/s, cul es el trabajo realizado durante las 24 horas?.
CONSUMO ENERGETICO
EL extractor de aire funciona a 110 voltios, segn el fabricante tiene una corrientede 0.227272727A, lo que nos da una Potencia: 25 watt (W) = 25J/s TRABAJO REALIZADO
Potencia = 25J/sTiempo = 24 horas = 86.400sW = potencia * tiempo W = V*I* W = P* tW = 25J/s * 86.400s = 2.160.000J= es un proceso isobrico porque se da apresin constante.
Sistema Termodinmico 4: cuando utilizamos un compresor para pintar un
artculo, cuando prendemos el compresor, el aire que hay en l se comprimedisminuyendo su volumen, pero la temperatura permanece constante.
Utilizamos un compresor que tiene una potencia de 745wat, para pintar una casa,durante 1 hora. Este compresor est cargado con 35 moles de aire, y secomprime variando su volumen de 1 litro a 0,5 litros, a temperatura constante de340K.
CONSUMO ENERGTICO
TRABAJO REALIZADO
( )
Es un proceso isotrmico ya que no hay cambio en la temperatura.
Sistema Termodinmico 5: Freidora elctrica: Potencia: 2000 watt (W) =1000J/s. Se colocan dos huevos a frer durante 13 segundos, los cuales estn atemperatura inicial de 12C y trascurrido este tiempo alcanza una temperatura de25c, mientras que el volumen es constante en los dos huevos, cul es el trabajorealizado por la freidora durante este tiempo si tiene una potencia de 1000J/s?.
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
9/12
9
CONSUMO ENERGTICO Funciona a 110 voltios, segn el fabricante tiene una corriente de
18.18181818A, lo que nos da una Potencia: 2000 watt (W) = 1000J/s
TRABAJO REALIZADOPotencia = 1000J/sTiempo = 13sW = potencia * tiempo W = V*I* W = P* tW = 1000J/s * 13s = 13.000J= es un proceso isocorico no cambia el volumen,mientras que la temperatura s.
3. COMPARACIN DEL CONSUMO DE ENERGA ELCTRICA CON ELCONSUMO DE GAS PARA HERVIR UN LITRO DE AGUA
La potencia de una estufa elctrica es 1100Wat, y la de un quemador de unaestufa de gas es 1650Kw1La temperatura ambiente del agua es 20C, y la temperatura al hervir es 90C.Primero se debe hallar la energa necesaria para hervir un litro de agua, es decirpara calentarla desde 20C a 90C. En un litro de agua hay un kilogramo de aguaentonces.
Ahora hacemos la comparacin entre estufa y elctrica y estufa de gas, hallandoel tiempo empleado por cada una.Tiempo empleado por la estufa elctrica:
Tiempo empleado por la estufa de gas:
1
Datos tomados dehttp://dspace.epn.edu.ec/bitstream/15000/9064/4/T11438%20CAP4.pdf1
Estos valores fueron tomados de los recibos de gas y energa del conjunto residencial Alejandra II en
Bogot.
http://dspace.epn.edu.ec/bitstream/15000/9064/4/T11438%20CAP4.pdfhttp://dspace.epn.edu.ec/bitstream/15000/9064/4/T11438%20CAP4.pdfhttp://dspace.epn.edu.ec/bitstream/15000/9064/4/T11438%20CAP4.pdf7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
10/12
10
El tiempo que emplea una estufa de gas es menor que el tiempo que emplea unaestufa elctrica.Si realizamos la comparacin de costos entonces tenemos que el costo de 1kwhde gas es de $95,57 en estrato 3 y el de 1kwh de energa es $212 2, teniendo en
cuenta esto es ms costoso hervir el agua con energa elctrica.
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
11/12
11
CONCLUSIONES
Se logr comprender el comportamiento y relacin que se da entre
temperatura, presin y volumen, en los diferentes procesos de latermodinmica, ya sea en la industria o en el hogar, a travs de ejemplos yclculos simples, con esto se ha logrado comprender de manera bsicacmo funcionan los electrodomsticos y la maquinaria a nivel industrial.
Con el desarrollo de este trabajo se ha logrado reconocer las diferenciasexistentes entre los tipos de procesos termodinmicos, al igual queaprender a conocer el consumo energtico de los electrodomsticos, ytambin reconocer las constantes para cada proceso termodinmico.
Se aplicaron diferentes conceptos bsicos de la termodinmicafortaleciendo conocimientos y as poder aplicarlos en el campo laboral.
En la vida cotidiana estamos rodeados de infinidad de elementos queconsumen energa y dejamos pasar desapercibidos, con este trabajosconocimos el consumo de elementos de nuestro hogar.
Los procesos termodinmicos tienen mucha aplicabilidad en la vidacotidiana.
El proceso ms encontrado en el hogar es el isobrico, sobre todo en lacocina.
El proceso adiabtico es el que menos aplicabilidad tiene en el hogar El aire se comporta como un gas ideal, y es por esto que pude utilizar la
constante de los gases ideales en el ejemplo de proceso isotrmico. Es ms costoso hervir agua o cocinar alimentos con energa elctrica que
con gas. El tiempo que emplea una estufa de gas en hervir 1 litro de agua es menor
que el tiempo que emplea una estufa elctrica en hervir 1 litro de agua. Se logr identificar los distintos sistemas que encontramos a nuestro
alrededor por medio de los electrodomsticos, clasificndolos en isotrmico,isobrico y adiabtico.
Se pudo calcular el consumo energtico de los electrodomsticos en laecuacin de energa igual a potencia por tiempo.
Se logr hallar el trabajo elctrico de cada electrodomstico analizado en laactividad, utilizando la diferencia de potencial, la intensidad de la corriente yel tiempo.
Podemos concluir que al realizar una comparacin de consumo real entre laenerga elctrica y la energa del gas, es costo de la energa elctrica es unpoco ms del doble de la energa del gas.
7/28/2019 Tc 1 Termodinamica Unad
12/12
12
BIBLIOGRAFA
Como calcular el consumo de gas. Obtenido dehttp://www.ecogas.com.mx/calcula-tu-consumo-de-gas.html
Consumos energeticos de electrodomesticos. Obtenido dehttp://www.enreparaciones.com.ar/ahorro_de_energia/consumo_de_artefactos.php
TANGARFE MNERA RUBN DARO. (2009), Mdulo Termodinmica, Palmira,
Universidad Nacional abierta y a Distancia UNAD.
http://www.enreparaciones.com.ar/ahorro_de_energia/consumo_de_artefactos.phphttp://www.enreparaciones.com.ar/ahorro_de_energia/consumo_de_artefactos.phpRecommended