EnergiaEnergia

CONCEPTO DE ENERGIACONCEPTO DE ENERGIAEs la capacidad de producir un trabajo.Es la capacidad de producir un trabajo.

Formas de EnergíaFormas de Energía

1) Eléctrica: estudia física.1) Eléctrica: estudia física.2) Magnética: estudia física.2) Magnética: estudia física.3) Solar: termodinámica, física y química.3) Solar: termodinámica, física y química.4) Química: química4) Química: química5) Atómica: química5) Atómica: química6) Mecánica: física 6) Mecánica: física

CondicionesCondiciones* El flujo de energía en la naturaleza es unidireccional.. * El flujo de energía en la naturaleza es unidireccional.. Gracias a ésto se disipa en el ambiente y provoca cambios.Gracias a ésto se disipa en el ambiente y provoca cambios.* Es el resultado de la acción de dos leyes termodinámicas* Es el resultado de la acción de dos leyes termodinámicas::

Sistemas aislados, cerrados y abiertos

Sistema aislado es el sistema que no puede intercambiar materia ni energía con su entorno. Sistema cerrado es el sistema que sólo puede intercambiar energía con su entorno, pero no materia. Sistema abierto es el sistema que puede intercambiar materia y energía con su entorno.

 

ENERGIAENERGIA

ESTADO TERMODINAMICO ESTADO TERMODINAMICO Lo conforma su condicion fisico quimica Lo conforma su condicion fisico quimica En un instante y fijado por 2 de sus propiedadesEn un instante y fijado por 2 de sus propiedades

ET = f(p,v,t,u,h,s)ET = f(p,v,t,u,h,s)

PROPIEDADES TERMODINAMICASPROPIEDADES TERMODINAMICASPresion Presion PPVolumen especifico Volumen especifico VVTemperatura Temperatura TTEnergia Interna Energia Interna UUEntalpia Entalpia HHEntropia Entropia SSEstado Termodinacico Estado Termodinacico ETET

ENERGIAENERGIA

PROPIEDADES ESPECIFICAS, con respecto a la masa de lasPROPIEDADES ESPECIFICAS, con respecto a la masa de lassustanciassustancias

Q = m x qQ = m x q

U= m x UU= m x U

Si dependen de la masa son Prop.EXTENSIVASSi dependen de la masa son Prop.EXTENSIVASSi son independientes de la masa INTENSIVASSi son independientes de la masa INTENSIVAS

ENERGIAENERGIA

ECUACION DE EINSTEINECUACION DE EINSTEIN

E = M CE = M C 2 2

La La Energìa radianteEnergìa radiante en funcion en funcion de la unidad de de la unidad de

MASA ATOMICAMASA ATOMICA

ENERGIAENERGIA

[La energía potencial y la energía cinética son dos elementos a considerar, [La energía potencial y la energía cinética son dos elementos a considerar, tanto en la mecánica como en la termodinámica. Estas formas de energía se tanto en la mecánica como en la termodinámica. Estas formas de energía se originan por la posición y el movimiento de un sistema en conjunto, y se originan por la posición y el movimiento de un sistema en conjunto, y se conocen como la energía conocen como la energía externaexterna del sistema. Un tema especial a analizar en la del sistema. Un tema especial a analizar en la termodinámica es la energía termodinámica es la energía interiorinterior de la materia, energía asociada con el de la materia, energía asociada con el estado interno de un sistema que se llama energía estado interno de un sistema que se llama energía internainterna. Cuando se . Cuando se especifica un número suficiente de coordenadas termodinámicas, como por especifica un número suficiente de coordenadas termodinámicas, como por ejemplo, temperatura y presión, se determina el estado interno de un sistema y ejemplo, temperatura y presión, se determina el estado interno de un sistema y se fija su energía interna. (Abbott y Vanness, 1)] se fija su energía interna. (Abbott y Vanness, 1)]

En general (para un sistema no-relativista), la energía total, En general (para un sistema no-relativista), la energía total, ETET , de un sistema , de un sistema puede descomponerse en energía de masa, puede descomponerse en energía de masa, EmEm, energía cinética, , energía cinética, EkEk, energía , energía potencial, potencial, EpEp, y energía interna, , y energía interna, UU, es decir, , es decir,

ET = Em + Ek + Ep + UET = Em + Ek + Ep + U donde donde Em = mcEm = mc22

ENERGIAENERGIA

Denominamos estado de equilibrio de un sistema cuando las variables macroscópicas presión p, volumen V, y temperatura T, no cambian. El estado de equilibrio es dinámico en el sentido de que los constituyentes del sistema se mueven continuamente.

ENERGIAENERGIA

Se denomina ecuación de estado a la relación que existe entre las variables p, V, y T. La ecuación de estado más sencilla es la de un gas ideal pV=nRT, donde n representa el número de moles, y R la constante de los gases R=0.082 atm·l/(K mol)=8.3143 J/(K mol)..

ENERGIAENERGIA

CAMBIOS DE ESTADOCAMBIOS DE ESTADOSi una propiedad en el sistema termodinamico cambiaSi una propiedad en el sistema termodinamico cambia

Procesos TERMODINAMICOSProcesos TERMODINAMICOS

ISOBARICO (Presión Constante ISOBARICO (Presión Constante P)P)Isométrico Volumen especifico Isométrico Volumen especifico ConstanteConstante VVISOTERMICO (Temperatura ISOTERMICO (Temperatura ConstanteConstante TTADIABATICO (q = 0)ADIABATICO (q = 0)ISOENTALPICO (Entalpía ISOENTALPICO (Entalpía ConstanteConstante H)H)IRREVERSIBLE (conversión Real)IRREVERSIBLE (conversión Real)Reversible ( conversión ideal imaginaria)Reversible ( conversión ideal imaginaria)

ENERGIAENERGIA

El calorEl calor

Se denomina calor a la energía intercambiada Se denomina calor a la energía intercambiada entre un sistema y el medio que le rodea debido a entre un sistema y el medio que le rodea debido a los choques entre las moléculas del sistema y el los choques entre las moléculas del sistema y el exterior al mismoexterior al mismo

Q o qQ o q

ENERGIAENERGIA

El calorEl calor

El calor se considera positivo cuando fluye El calor se considera positivo cuando fluye hacia el sistema, cuando incrementa su hacia el sistema, cuando incrementa su energía interna. El calor se considera energía interna. El calor se considera negativo si se extrae o fuga del sistemanegativo si se extrae o fuga del sistema

Q o qQ o q

ENERGIAENERGIA

Cuando no hay intercambio de energía (en Cuando no hay intercambio de energía (en forma de calor) entre dos sistemas, decimos forma de calor) entre dos sistemas, decimos que están en que están en equilibrio térmico. .

Para que dos sistemas estén en equilibrio Para que dos sistemas estén en equilibrio térmico deben de estar a la misma térmico deben de estar a la misma temperatura.temperatura.

T1 = T2T1 = T2Las moléculas individuales pueden intercambiar energía, pero en Las moléculas individuales pueden intercambiar energía, pero en promedio, la misma cantidad de energía fluye en ambas direcciones, no promedio, la misma cantidad de energía fluye en ambas direcciones, no habiendo intercambio neto. habiendo intercambio neto.

ENERGIAENERGIA

TRABAJO Y CALORTRABAJO Y CALOR

J = JouleJ = JouleEquivalente mecanico del calor Equivalente mecanico del calor

W = trabajoW = trabajo

J = w/ qJ = w/ q

James Joule 1845James Joule 1845

Primera LeyPrimera Ley

- La energía puede ser transformada de un tipo (luz) en - La energía puede ser transformada de un tipo (luz) en otro tipo (energía potencial = alimento), pero otro tipo (energía potencial = alimento), pero nunca es creada ni destruida.nunca es creada ni destruida.

Energía = Energía = Incremento de Energía Interna + TrabajoIncremento de Energía Interna + Trabajo

q= ²E + W q= ²E + W

La energía no se crea ni se destruye,La energía no se crea ni se destruye, únicamente se transforma.únicamente se transforma.

Primera LeyPrimera Ley

La primera ley no es otra cosa que el La primera ley no es otra cosa que el principio de conservación de la energía principio de conservación de la energía aplicado a un sistema de muchísimas aplicado a un sistema de muchísimas partículas. A cada estado del sistema le partículas. A cada estado del sistema le corresponde una energía interna corresponde una energía interna UU. Cuando . Cuando el sistema pasa del estado A al estado B, su el sistema pasa del estado A al estado B, su energía interna cambia enenergía interna cambia en

U=UB-UAU=UB-UA..

Primera LeyPrimera Ley

Todo estos casos, los podemos resumir en una única ecuación que describe la conservación de la energía del sistema.

∆U=Q-W

Los datos del trabajo, calor y variación de energía interna de cada etapa y determinar.

El calor absorbido (signo positivo) Qabsorv. El calor cedido (signo negativo) Qcedid El trabajo realizado, suma de los trabajos en cada una de las etapas, Wtotal. La variación de energía interna ∆ U

Segunda LeySegunda Ley- No se produce ningún cambio que implique una No se produce ningún cambio que implique una transformación de energía, a menos que haya una transformación de energía, a menos que haya una degradación de energía, desde una forma concen-degradación de energía, desde una forma concen-trada a una dispersa.trada a una dispersa.

ENTROPIA ( ²S ) = ENTROPIA ( ²S ) = q/²t q/²t No se puede lograr un orden sin que exista un No se puede lograr un orden sin que exista un desorden previo.desorden previo.+ ²S = se incrementa el desorden.+ ²S = se incrementa el desorden.- ²S = se disminuye el desorden (negentropía).- ²S = se disminuye el desorden (negentropía).

extraterrestre

Radiación

solar'

1/50,000,000calorías

Dispersión difusa

debido a polvos

9 %

48 %

llega a la superficie

terrestre

suministro al suelo 30 %

Reflexión del suelo

70 %

Nubes 33%

Absorción

10 %

debido a gases

TropósferaTropósfera