01. Materia y Mol

CURSO: TERMODINAMICA 06/05/2014

Mg. Ing. PEDRO MODESTO LOJA HERRERA 1

TERMODINAMICA

v.6,2

Mg. Ing. Pedro Modesto Loja Herrera

Email: [email protected]

Canal youtube: https://www.youtube.com/user/pedroloja1

Web site: http://ploja.tripod.com

EXPERIENCIA PROFESIONAL (19 AÑOS)

Gerente de Producción Komfort

Jefe de Planta Primaria British American Tobacco (BAT)

Director de Proyectos Engelhard Corpotarion

Jefe de Mantenimiento Hotel Bolivar

Ingeniero de Proyectos Quimpac

EXPERIENCIA DOCENTE (6 AÑOS)

UPN – UNI – URP - UNMSM

INTRODUCCION

TERMODINAMICAMg. Ing. PEDRO MODESTO LOJA HERRERA

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Arnold Sommerfield, dijo en un tono un poco en broma y un poco en

serio:

La Termodinámica es una materia extraña.

La primera vez que se estudia, no se entiende nada.

La segunda vez uno cree que la entiende, excepto por uno o dos

pequeños detalles.

La tercera vez uno sabe que no la entiende, pero para ese momento

está tan acostumbrado que ya ha dejado de molestarle.



PREGUNTAS A CONTESTAR

¿Qué es termodinámica?

¿Cómo esperan qué el curso de termodinámica les ayude en el ejercicio de su profesión?

http://www.youtube.com/watch?v=kkqkh2-Zvws


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¿QUE ES LA TERMODINÁMICA?

La termodinámica se ocupa de la energía y sus transformaciones desde un punto de vista

macroscópico. Sus leyes son restricciones generales que la naturaleza impone a todas esas

transformaciones.

La termodinámica es una teoría de gran generalidad, centrada principalmente en las

propiedades térmicas de la materia, de manera que en este estudio de la termodinámica se

idealizarán los sistemas para que sus propiedades mecánicas y eléctricas sean lo más

sencillas posible. Cuando el contenido esencial de la termodinámica haya sido desarrollado,

será una cuestión simple extender el análisis a sistemas con estructuras mecánicas y

eléctricas relativamente complejas.


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http://www.youtube.com/watch?v=kkqkh2-Zvws



CONTENIDO

Materia

Mol

Masa y peso

Densidad

Temperatura y ley cero

Presión

Ejercicios - PVT

Energía

Sistemas termodinámicos

Procesos y ciclos

Condiciones Normales y

condiciones estandar

Balance de materia y energía

Primera Ley

Ejercicios – Energía

Motores

Eficiencia

Ejercicios - Costo de la energía

Estados de la materia

Gases ideales

Gases reales

Ejercicios - Gases

Cambios de estado

Ejercicios – Tablas de vapor


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CONTENIDO

Procesos y exponente k

Primer principio

Masa de control

Ejercicios masa de control

Volumen de control

Ejercicios volumen de control

2do y 3er principio de termodinámica

Maquinas térmicas

Ciclo de carnot

Entropía

Ejercicios - Máquinas térmicas

Ejercicios – Entropía y motores térmicos

Ciclos de potencia (Carnot)

Ciclo Rankine

Ciclos de potencia de gas (Carnot)

Ciclo Brayton

Ciclo Otto

Ciclo Diesel

Ciclos de refrigeración (Carnot)

Ciclo real de refrigeración

Selección de un chiller

Presión de vapor

Combustión


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APLICACIONES ANDROID


7

APLICACIONES ANDROID


8



MOTORES


9

BOMBAS CENTRIFUGAS


10



VENTILADORES


11

COMPRESOR


12



CALDERO


13

CHILLER


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Web site recomendado – Tabla Periódica:

http://www.salonhogar.com/ciencias/quimica/tabla_periodica/tblper.htm

MATERIA

CONTENIDO


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DEFINICIÓN DE MATERIA

Materia, en ciencia, término general que se aplica a todo aquello que ocupa un espacio y

posee los atributos de gravedad e inercia.

La cantidad de materia de un cuerpo viene medido por su masa que vamos a diferenciar del

peso

Peso, medida de la fuerza gravitatoria ejercida sobre un objeto. En las proximidades de la

Tierra, y mientras no haya una causa que lo impida, todos los objetos caen animados de

una aceleración, g, por lo que están sometidos a una fuerza constante, que es el peso.

Los objetos diferentes son atraídos por fuerzas gravitatorias de magnitud distinta. La fuerza

gravitatoria que actúa sobre un objeto de masa m se puede expresar matemáticamente por

la expresión

Peso = masa· gravedad

La aceleración de la gravedad, g, es la misma para todas las masas situadas en un mismo

punto, pero varía ligeramente de un lugar a otro de la superficie terrestre.


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http://www.salonhogar.com/ciencias/quimica/tabla_periodica/tblper.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Thermally_Agitated_Molecule.gif



http://www.learner.org/vod/vod_window.html?pid=803

http://www.educaplus.org/gases/index.html

MOL

Cantidad de gas

CONTENIDO


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MASA MOLECULAR

Al igual que sucedía con la masa de los átomos, el kilogramo no resulta adecuado como

unidad de masa para las moléculas. Por eso se sigue tomando como unidad de masa la

doceava parte de la masa de un átomo de C-12

Masa molecular relativa, M, también llamada peso molecular de una sustancia, es el

número de veces que la masa de una de sus moléculas contiene a la doceava parte de la

masa de un átomo de C-12.

Como las moléculas son consecuencia de la unión de átomos, es lógico que la masa

molecular de una sustancia sea igual a la suma de las masas atómicas de los átomos que la

componen.


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sustancia la conforman que elementos diversos los son

:donde

atomos de Nº (A) atomico peso molecular peso

i

Mni

i 1

)(

http://www.learner.org/vod/vod_window.html?pid=803

http://www.educaplus.org/gases/index.html



CONCEPTO DE MOL, NÚMERO DE AVOGADRO Y

VOLUMEN MOLAR DE UN GAS

Mol; Es una unidad de cantidad de sustancia. Se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012kg de carbono 12. Tendremos que especificar a que entidades elementales se refiere (átomos, moléculas, iones, electrones….)

Nº de Avogadro; Representa el número de átomos existentes en 0,012kg de C-12 y por consiguiente, el número de entidades elementales presentes en un mol de cualquier sustancia. Se representa por: Nº de Avogadro = 6,02214 x1023.

Volumen molar de un gas; Volumen ocupado por un mol de gas, a partir de la hipótesis de Avogadro se deduce que en iguales condiciones de presión y temperatura un mol de cualquier gas ocupará siempre el mismo volumen (VM). En el caso de que la presión sea de 1 atmosfera y la temperatura de 0ºC (273 K) llamadas condiciones normales (c.n.) el volumen del gas se conoce como volumen molar normal y se ha comprobado experimentalmente que es igual a 22,4 litros.


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231002214,6º Avogadro de ANN

CALCULO DEL Nº DE MOLES EN UNA SUSTANCIA

Para determinar el número de moles de una sustancia debemos conocer el peso molecular

de la misma, y entonces lo que hacemos es dividir el peso de la sustancia entre el peso

molecular de la misma.


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molecular peso

sustancia la de pesomoles de Nº



FORMAS DE EXPRESAR LAS CONCENTRACIONES


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100%

100%

100%

totales moles

componente del moles)nn( MOLAR %

total volumen

componente del volumen)VV( VOLUMENEN %

total peso

componente del peso)PP( PESO EN %

La medida de fracción es muy utilizada y la usaremos no solo para fracciones molares, sino

también para fracción en peso, fracción en volumen e inclusive para fracción en presión

como veremos mas adelante.

totales moles

componente del moles)nn( Fracción

total volumen

componente del volumen)vv( Fracción

total peso

componente del peso)pp( Fracción

i

i

i

x

x

x

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