Universidad Autónoma de Guadalajara Campus

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FACULTAD DE INGENIERÍA

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Parcial Reporte de Experiencia de Aprendizaje

PROFESOR: MC. Carlos Mario Custodio Vázquez.

NOMBRE DEL EQUIPO: N/A

INTEGRANTES DEL EQUIPO: Oscar Daniel Cornelio Castro – 2201474 Alberto José Uban Nava – 2438632 Jorge Luis Arias Morales – 2201900 Jesús Enrique Colina Reyes – 2200176

Evaluación

Sección Ponderación

A B C D

Objetivos 5

Introducción 5

Contenido 65

Conclusión Personal 10Bibliografía y Anexos

5

Presentación 10

Total 100

Comentarios de la Revisión

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TERMODINÁMICA.

1-1C ¿Cuál es la diferencia entre el enfoque clásico y el estadístico en la termodinámica?

La termodinámica de enfoque clásico se basa en observaciones experimentales mientras que la termodinámica estadística se enfoca en el comportamiento de un gran grupo de partículas.

1-2C ¿Por qué un ciclista acelera al ir pendiente abajo, aun cuando no este pedaleando? ¿Viola esto el principio de la conservación de la energía?

En una pendiente abajo la energía potencial del ciclista se convierte en energía cinética por lo que el ciclista se acelera. No hay creación de la energía, por lo tanto no se viola ningún principio de conservación de la energía.

1-3C Un oficinista dice que una taza de café frio en su escritorio se calentó hasta 80 °C, al tomar energía el aire que lo rodea, que está a 25°C. ¿Hay algo de verdad en su aseveración? ¿Viola ese proceso alguna de las leyes de la termodinámica?

No hay verdad en su aseveración. Viola la segunda ley de la termodinámica.

1-4C Una de las cosas más divertidas que puede experimentar una persona es en ciertas partes del mundo, un automóvil inmóvil, ponerlo en un punto neutro, sube por una pendiente cuando quita el freno. Esos sucesos hasta se difunden por TV. ¿Puede realmente suceder eso o es alguna ilusión óptica? ¿Cómo se puede verificar si la carretera realmente va de subida o de bajada?

No puede suceder ya que sería una violación a la primera ley de la termodinámica. Debe tratarse de una ilusión óptica. Con un nivel podría demostrarse que la pendiente esta cuesta abajo y no cuesta arriba como parece.

SISTEMAS, PROPIEDADES, ESTADOS Y PROCESOS.

1-16CSe le solicita a usted hacer el análisis metabólico (de energía) de una persona. ¿Cómo definirá usted el sistema para estos fines? ¿Qué tipo de sistema es?

Sería un sistema abierto, ya que existe un intercambio de materia y energía al consumir alimentos; a la vez el cuerpo humano irradia calor a su entorno.

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1-17CEstá usted tratando de comprender cómo funciona un compresor reciprocaste (de cilindro-émbolo) de aire. ¿Qué sistema usaría usted? ¿Qué tipo de sistema es?

Es un sistema abierto ya que necesita de aire del exterior para funcionar (materia).

1-18C¿Cómo definiría usted un sistema para determinar la razón con que un automóvil emite dióxido de carbono a la atmosfera?

Para definir un sistema de ese tipo se debe de considerar el combustible y oxigeno que consume el motor usado en la combustión, de donde se produce el dióxido de carbono. Por esto se definiría como un sistema abierto

1-19C¿Cómo definiría usted un sistema para determinar el aumento de temperatura en un lago, cuando una parte de esa agua se usa para enfriar una central eléctrica cerca, regresándola después?

Sería un sistema abierto, porque el lago comparte energía calorífica con la planta eléctrica y materia con su entorno al momento de que llueve o el calor evapora el agua.

1-20C¿Cuál es la diferencia entre propiedades intensivas y extensivas?

La diferencia entre estos dos tipos de propiedades es su relación con la masa, ya que las propiedades extensivas dependen de esta mientras que las propiedades intensivas son completamente independientes de la cantidad de masa de un cuerpo.

1-21CEl peso específico de un sistema se define como peso por unidad de volumen (tenga en cuenta que esta definición viola lo usual sobre cuáles propiedades nombramos específicas). El peso específico ¿es una propiedad extensiva o intensiva?

Las propiedades específicas son conocidas como aquellas propiedades definidas por cada unidad de masa; a pesar de que el peso específico esté definido por una unidad de masa, ya que el peso es masa por gravedad, al tener de divisor al volumen, otra propiedad dependiente de la masa, su cociente es independiente de esta y por lo tanto una propiedad intensiva.

Si se estudia como el producto de la densidad por la gravedad aplica de igual forma. Se sabe que la densidad por estar compuesta de dos propiedades dependientes de la masa esta se convierte en no dependiente y la gravedad es

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igualmente intensiva, por lo tanto el producto de estas es una propiedad intensiva.

1-22CLa cantidad de moles de una sustancia, contenidas en un sistema, ¿es una propiedad extensiva o intensiva?

La cantidad de moles de una sustancia en un sistema siempre estará determinada por su peso molecular, una propiedad dependiente de la masa, por lo que la cantidad de moles de una sustancia será siempre proporcional a su masa, haciéndola una propiedad extensiva.

1-23CPara que un sistema esté en equilibrio termodinámico ¿deben ser iguales la presión y la temperatura en todos sus puntos?

Considerar un sistema como en equilibrio termodinámico debe constar con ciertas propiedades como lo son el equilibrio térmico, mecánico y químico. Los dos primeros hacen referencia a la estabilidad o equilibrio de la temperatura y la presión respectivamente, proclamando que un sistema estará en equilibrio cuando no exista variación de las propiedades, temperatura y presión respectivamente, a lo largo de todo él. Ya que cada una de sus partículas debe presentar la misma temperatura y presión a las demás para poder asegurar que este sistema cumple con las características de equilibrio termodinámico, la respuesta es sí.

1-24C¿Qué es un proceso de cuasi-equilibrio? ¿Cuál es su importancia en ingeniería?

Tras numerosos estudios realizados no se ha encontrado un estado real de equilibrio absoluto en los cuerpos, de modo que se creó el término cuasi-equilibrio para determinar procesos de desequilibrios diminutos y por tanto despreciables, con el fin de tomarlos como equilibrados y estudiar su comportamiento desde este punto de vista. Y es allí donde recae la importancia para la ingeniería, en que la determinación de esta condición ha permitido avanzar en el ámbito investigativo de la ciencia.

1-25CDefina los procesos isotérmico, isobárico e isocórico

• Isotérmico: se define como el proceso termodinámico que no implica cambios en la temperatura del sistema, es decir, la temperatura antes y después de realizar el proceso es la misma. Este tipo de procesos mantiene a la energía interna del sistema invariable.

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• Isobárico: es aquel proceso en el que la presión se mantiene constante durante todo el proceso. Debido a que la presión inicial y final son iguales se puede establecer una que implica que el cociente de los volúmenes con la temperatura en cada punto del proceso se mantendrá constante a lo largo del mismo.

• Isocórico: se refiere al proceso termodinámico donde el volumen no varía en todo el proceso, por lo que no hay trabajo y la diferencia de energía del sistema será igual a diferencia de calor de este.

1-26C¿Qué es el Postulado de Estado?

Establece que la cantidad de propiedades termodinámicas variables independientes para un sistema dado, es él número de tipos de trabajo reversible +1, es decir, los modos en que un sistema puede transferir energía como trabajo, dependen de las propiedades de la sustancia que configura el sistema.

1-27C¿Cómo describiría usted el estado del aire en la atmosfera? ¿Qué clase de proceso sufre este aire entre una mañana fresca y una tarde calurosa?

Como un estado que está en constante cambio, ya que al entrar en contacto con la atmosfera sufre gran número de cambios en su posición o altura lo cual afecta propiedades tales como la presión, temperatura, etc.

1-28C¿Qué es un proceso de Flujo Estacionario?

Es un proceso en el cual todas las variables permanecen iguales y la energía para cambiar su estado es mayor que para mantenerlo

TEMPERATURA

1-30C ¿Cuál es la ley cero de la termodinámica?

La ley cero de la termodinámica establece que si un cuerpo A se encuentra a la misma temperatura que un cuerpo B y, a su vez, este cuerpo tiene la misma temperatura de un cuerpo C entonces se dice que el cuerpo A tendrá la misma temperatura que el cuerpo C. De esto se asegura que los cuerpos A, B y C se encuentran en equilibrio térmico.

1-31C ¿Cuáles son las escalas ordinaria y absoluta de temperatura, en el SI y en el Sistema Ingles?

Sistemas Internacional de Unidades.

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La escala de temperatura ordinaria es el Grado Celsius (°C), es la unidad termométrica cuya intensidad calórica corresponde a la centésima parte del intervalo de temperatura existente entre el punto de fusión y ebullición del agua.La escala de temperatura absoluta es el Kelvin (K), es una unidad de temperatura creada sobre la base del grado Celsius. Corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua.

Sistema Ingles.Grado Fahrenheit (°F). Toma divisiones entre el punto de congelación de una disolución de cloruro amónico, a la que se le asigna valor cero, y la temperatura normal corporal humana, a la que se le asigna valor 100.Rankine (R o Ra). Escala con intervalos de grado equivalentes a la escala Fahrenheit, cuyo origen está en -459,67 °F. En desuso.

1-32C Un termómetro de alcohol y uno de mercurio indican exactamente 0°C con hielo fundente, y 100°C con agua hirviente. La distancia entre los dos puntos se divide en 100 partes iguales, en ambos termómetros. ¿Cree usted que esos termómetros indicaran exactamente lo mismo a una temperatura de, por ejemplo, 60°C? Explique por qué.

Si, ya que si los dos termómetros están bien calibrados, como parece ser, deben de indicar en todo momento la misma temperatura.

1-33 La temperatura en el interior del organismo de una persona saludable es 37°C- ¿Cuánto es en kelvins?

T (K )=T (° C )+273.15=310.15K

1-34E Un sistema está a 18°C de temperatura. Exprese esa temperatura en R, K y °F.

T (K )=T (° C )+273.15=291.15K

T (R )=9 (T (°C )+273.15 )

5=524.07 R

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T (° F )=9T (°C )5

+32=64.4 ° F

1-35C La temperatura de un sistema aumenta en 15°C durante un proceso de calentamiento. Exprese en kelvins ese aumento de temperatura.

∆T (K )=∆T (°C )=15K

1-36E A un intercambio de calor entra vapor de agua a 300 K. ¿Cuál es su temperatura en °F?

T (° F )=9T (K )5

−459.67=80.33 ° F

1-37E La temperatura del aceite lubricante en un motor de automóvil resulta ser de 150°F ¿Qué temperatura tiene ese aceite en °C?

T (° C )=5 (T (° F )−32 )

9=65.55 ° C

1-38E Un aire caliente está a 150°C. ¿Cuál es su temperatura en °F?

T (° F )=9T (°C )5

+32=302° F

1-39E Los humanos se sienten más cómodos cuando la temperatura está entre 65 °F y 75 °F. Exprese esos límites de temperatura en °C. Convierta el tamaño del intervalo entra esas temperaturas (10 °F) a K, °C y R. ¿Hay alguna diferencia si lo mide en unidades relativas o absolutas?

T (° F )=9T (°C )5

+32

65 ° F=18.33 ° C 75 ° F=23.88 ° C

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∆T (°C )=5∆T (F )9

∆T (° K )=5∆T (F )9

∆T (R )=∆T (° F )

∆T (°C )=5.55 °C ∆T (K )=5.55K ∆T (R )=10R

El cambio de temperatura no presenta ninguna diferencia si se mide en unidades relativas o absolutas pertenecientes al mismo sistema de unidades.

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