Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PER

FACULTAD DE INGENIERA QUMICAEAP ING. QUMICA INDUSTRIAL/ ING. QUMICAMayo 2015TERMODINMICAYARANGA MEZA MARCO ANTONIOHILARIO LEON POOL KENYODE LA CRUZ CORNEJO GABRIELTERMODINMICALa termodinmica (de las palabras griegas calor y potencia) es el estudio del calor, el trabajo, la energa y los cambios que provocan en los estados de los sistemas. ( Levine, 2004. FISICOQUIMICA. 5ta edicin. USA. Mc Graw-Hill)

La termodinmica es la ciencia que trata de la transformacin de la energa y de las propiedades de las sustancias involucradas. (J. MANRIQUE, 2001. TERMODINAMICA. 3ra Edicin. Oxford University Press Mxico, S.A. de C.Y. Alfaomega)

Es la rama de la Fsica que estudia la transformacin de la energa y en particular la transformacin de la energa calorfica (calor) en otras formas de energa y viceversa. (R. ALVARADO, 1992. PRINCIPIOS DE LA TERMODINAMICA. 1ra Edicin. Mxico DF. )

DEFINICINES:SISTMA TERMODINMICOParte del Universo separada del exterior, medio ambiente, entorno o alrededores, por superficies reales o imaginarias, para ser objeto de estudio.Cerrados: pueden intercambiar energa pero no materia con el exterior.Abiertos: pueden cambiar materia y energa con el exterior.Aislados: no pueden intercambiar ni materia ni energa. El nico sistemaaislado es el propio Universo.

El motor de un automvilOlla a presin

Termo

VARIABLES DE ESTADO TERMODINMICOAquellas magnitudes que determinan el estado de un sistema.Intensivas: No dependen de la cantidad de materia del sistema y se pueden determinar en un punto cualquiera del sistema. Extensivas: Dependen de la cantidad de materia del sistema y se extienden a todoPRESINTEMPERATURAMASACONCENTRACINVOLUMENCALORFUNCIN TRAYECTORIA Una serie de estados intermedios a travs de loscuales se lleva al sistema del estado inicial al finalEJEMPLO:Proceso isotrmico: T = constante(mediante paredes diatrmicas)

Fases Homogneas: Si constan de una sola fase, es decir, se presenta uniforme. Por ejemplo, cuando todas las sustancias estn en estado gaseoso o en disolucin.Fases Heterogneas: Si constan de varias fases, con superficies de separacin entre ellas.(Ej: mezcla de aceite y agua)ha

AGUA EN ESTADO GASEOSO

AGUA Y ACEITETRABAJOCada vez que una fuerza acta a lo largo de una distancia, se realiza trabajo W.Por definicin, la cantidad de trabajo est dada por la ecuacin dW=F*dlDonde: F es el componente de la fuerza que acta a lo largo de la lnea de desplazamiento dl.El trabajo en termodinmica siempre representa un intercambio de energa entre un sistema y su entorno.TRABAJO DE EXPANSIN Y COMPRESIN: Realizar trabajo supone la transmisin deenerga debido a la accin de una fuerza que lleva consigo un desplazamiento. EnQumica interesa el trabajo realizado por un gas sometido a una presin exterior,presin atmosfrica, supuesta constante.En termodinmica es frecuente encontrar el trabajo que acompaa al cambio en el volumen de un fluido. Considrese la compresin o expansin de un fluido en un cilindro provocada por el movimiento del pistn.

CALOREnerga intercambiada debida a la diferencia de temperatura entre el sistema y los alrededores.Cuando dos cuerpos con diferente temperatura se ponen en contacto, alcanzan el equilibrio trmico a una temperatura media comn.T1m1T2m2T2>T1Donde: q:calor que se transfiere del cuerpo 1 al cuerpo 2.C1 y C2 : constantes obtenidas experimentalmente.Tf: temperatura media final.

8RELACION ENTRE CALOR, ENERGA Y TEMPERATURA

La relacin que hay entre calor, energa y temperatura es la cantidad de movimiento de las molculas.Cuando dos sistemas estn en equilibrio trmico con un tercer sistema, tambin lo estarn entre s.Si un sistema A est en equilibrio trmico con un sistema C y un sistema B est en equilibrio trmico con el sistema C, entones los sistemas A y B, tambin estn en equilibrio trmico.LEY CERO DE LA TERMODINAMICA

APLICACINES DE LA TERMODINMICA EN LA ING. QUMICACALDERA DE VAPOR:Una caldera es un dispositivo que est diseado para generar vapor saturado. Este vapor saturado se genera a travs de una transferencia de energa (en forma de calor) en la cual el fluido, originalmente en estado lquido, se calienta y cambia de estado. La transferencia de calor se efecta mediante un proceso de combustin que ocurre en el interior de la caldera, elevando progresivamente su presin y temperatura. La presin, no puede aumentar de manera desmesurada, ya que debe permanecer constante por lo que se controla mediante el escape de gases de combustin, y la salida del vapor formado. Debido a que la presin del vapor generado dentro de las calderas es muy grande, estas estn construidas con metales altamente resistentes a presiones altas, como el acero laminado. La caldera es un sistema que opera bajo lo establecido por la segunda ley de la termodinmica EQUIPO DE REFRIGERACIN CMARA FRIGORIFICA Es una instalacin industrial comprende un compresor de gas movido por un motor elctrico, un intercambiador de calor llamado condensador, otro con caeras o tubos en forma de serpentn llamado evaporador y una vlvula de expansin, todos interconectados por tubos de cobre formando un circuito cerrado. El compresor y el condensador estn fuera de la cmara frigorfica mientras que la vlvula de expansin y el evaporador dentro de la cmara, generalmente sobre el marco de la puerta de entrada. El enunciado de Clausius de la Segunda Ley de la Termodinmica afirma que el calor no pasa de una regin fra a otra mas caliente sin la ayuda de una "energa externa". PRODUCCIN DE COMBUSTIBLES: Utilizar la energa primaria en su forma natural es una tarea difcil y complicada por lo que se tiene que transformar a energa final para adecuarla a su uso final. tanto, la energa final es aquel tipo de energa que ya est lista para ser consumida, como por ejemplo la electricidad o la gasolina. El petrleo crudo puede ser refinado en una serie de combustibles que nos son familiares: gasleo, gasolina, etc. Todos ellos se pueden transformar en energa trmica, por ejemplo, el sistema de calefaccin que funciona con gasleo, o tambin se transforman en energa mecnica, por ejemplo, para mover vehculos de transporte. Sin embargo, debemos recordar que los procesos de refino y transporte tambin consumen energa.

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