clase virtual 1 termobasica

5/17/2018 Clase Virtual 1 Termobasica - slidepdf.com

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Termodinámica es una

Ciencia

que estudia esencialmente los sistemas

con sus intercambios

de Masa, Energía y Entropía



Masa

Conservación de la masa

“La masa (materia) no se crea ni se destruye solo

se transforma”

Energía

Conservación de energía (1ra ley)

“La energía no se crea ni se destruye solo se

transforma”

EntropíaPrincipio de incremento de entropía

“ La entropía se crea”



Principio de conservación de la masa:

mi = 100kg

me = 30kg ms = ?

mf = 70kg

∆t (instante de tiempo)

un s s ema ene una masa n c a m = g y uran e un proceso ocurr o en un

instante de tiempo ∆t ), se determina que entraron me=30kg al sistema. Finalmente se

determina que el sistema, una vez terminado el proceso, queda con una masa final de

mf=70kg. ¿cuánta masa ms salió del sistema?

La respuesta ...casi intuitiva ... Es que ms=60kg

El proceso de cálculo fue:

ms= mi-mf+me

ms= 100 – 70 + 30

ó(mf-mi)+ms-me=0

Esto es conservación de

materia



Principio de conservación de la energía o primera ley de la termodinámica:

Emi = 100Mjoule

Eme = 30Mjoule Ems = ?

Emf = 70MJoule


Ee= 55MJouleEnergía entra no por masa

( Calor Q o Trabajo W )

Es= 20 MJouleEnergía sale no por masa

( Calor Q o Trabajo W )

Si un sistema tiene una Energía inicial (contenida en su masa) Emi=100Mjoule y durante un proceso

(ocurrido en un instante de tiempo ∆t ), se determina que entraron Eme=30Mjoule, transportado por la

masa de entrada. Además por energía, no transportada por masa (calor y/o trabajo), entraron 55Mjoule

y salieron 20Mjoule. Finalmente se determina que el sistema, una vez terminado el proceso, queda

con una Energía final, contenida en su masa, de Emf =70Mjoule ¿cuánta energía Ems salió del sistema?

La respuesta ...casi intuitiva ... Es que Ems=95MjouleEl proceso de cálculo fue:

Ems= Emi-Emf+Eme+Ee-Es

Ems= 100 – 70 + 30+55-20

ó(Emf-Emi)+Ems-Eme=Ee-Es

Esto es conservación de

energía



Principio de incremento de entropía

Smi = 50Mjoule/K

Sme = 10Mjoule/K Sms = ?

Smf = 30MJoule/K


Se= 10MJoule/KEntropía entra no por masa

( solo por Calor Q)

Ss= 5 Mjoule/KEntropía sale no por masa

( Solo por Calor Q)

Sg=+5 Mjoule/K

un s s ema ene una n rop a n c a con en a en su masa m = ou e y uran e un proceso

(ocurrido en un instante de tiempo ∆t ), se determina que entraron Sme=10Mjoule/K, transportado por lamasa de entrada. La entropía que entró y salió, no transportada por masa sino sólo por calor, es de

10Mjoule/K y 5Mjoule/K respectivamente. Adicionalmente se observa que la generación de entropía del

sistema es de +5Mjoule/K. Finalmente se determina que el sistema, una vez terminado el proceso, queda

con una Entropía final, contenida en su masa, de Smf =30Mjoule/K ¿cuánta entropía Sms salió del

sistema? La respuesta ...casi intuitiva ... Es que Sms=40Mjoule/K

El proceso de cálculo fue:

Sms= Smi-Smf+Sme+Se-Ss+ Sg

Sms= 50 – 30 + 10+10-5+5

ó(Smf-Smi)+Sms-Sme=Se-Ss +Sg

Esto es incremento o

creación de entropía



Ejemplo incremento de entropía

Smi = 70Mjoule/K

Sme = 10Mjoule/K Sms=20Mjoule/K?

Smf = 30MJoule/K


Se= 10MJoule/KEntropía entra no por masa

( solo por Calor Q)

Ss= 25 Mjoule/KEntropía sale no por masa

( Solo por Calor Q)

Sg = ??

¿ Determine cuanto vale Sg?

¿Es un problema posible o imposible? ¿Por qué?




Ee= (Qe ó We (Wvce) )Energía entra no por masa

Es= (Qs ó Ws(Wvcs) )Energía sale no por masa

Sumando y restando

En función del tiempo



Q

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