Procesos Isobarico- Termodinamica

7/23/2019 Procesos Isobarico- Termodinamica

1/15

Universidad Nacional Autonoma de

Mexico

Facultad de Ingenieria

Principios de Termodinamica

Ing. Alicia Mara Esponda Cascajares

Procesos en Termodinamica

Integrantes:

Echegaray Guevara onathan !ael

Gon"#le" $#nche" $tephani Ivonne

Guti%rre" M%nde" &aren Cecilia

Medrano Ponce Marisol

Procesos:
http://www.esponda.org/http://www.esponda.org/


2/15

'as ecuaciones determinan las propiedades de un sistema en diversos estados duranteun proceso( estas ecuaciones proporcionan in)ormaci*n necesaria para determinar lacantidad de tra+ajo e)ectuado durante un proceso reversi+le.

Integrante A: _Gutirrez Mndez Karen Cecilia___ _ PROCESO ISOMTRICO

Proceso Isometrico

,n proceso isocrico( tam+i%n llamado proceso isomtricoo isovolumtricoes unproceso termodin#micoen el cual el volumen permanece constante- V/ 0. Esto implica1ue el proceso no reali"a tra+ajopresi*n2volumen( ya 1ue %ste se de)ine como:

W/ PV(

donde Pes la presi*n 3el tra+ajo es positivo( ya 1ue es ejercido por el sistema4.

5urante este proceso el gas a+sor+e una cantidad de calor( aumentando por ende su

temperatura hasta un valor )inal o en caso contrario- un gas se en)ra desde una

temperatura inicial hasta una temperatura )inal manteniendo su volumen constante y

disipando una cantidad de calor.

Ej. El proceso t%rmico 1ue se desarrolla en una olla presi*n de uso dom%stico( desde el

momento 1ue se coloca al )uego hasta 1ue escapa por primera ve" aire a trav%s de la

v#lvula( corresponde a un proceso a volumen constante.

Por lo tanto se puede aplicar la siguiente relacion entre propiedades:

Aplicando la primera ley de la termodin#mica( vemos 1ue el calor y el incremento deenergia seran iguales:

/ nCVT

5e estar )ormula se justi)ica el nom+re de C6como el calor especi)ico a volumenconstante.

En un diagrama P2V( un proceso isoc*rico aparece como unalnea vertical. Este sera una recta paralela al eje de laspresiones.
http://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Primera_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Primera_ley_de_la_termodin%C3%A1mica


3/15

Integrante !: _G"nz#lez S#nc$ez Ste%$ani I&"nne__ PROCESO ISO!'RICO

Proceso isobrico.

Es un proceso 1ue se reali"a a presi*n constante. En un proceso iso+#rico( se reali"atanto trans)erencia de calor como tra+ajo. El valor del tra+ajo es simplemente:

P 3V( ) Vi4(

y la primera ley de la termodin#mica se escri+e:

*+ , - P 3V( ) Vi4

Is*+ara o a presi*n constante

W,%.&!)&A/

,ncP.T!)TA/

5onde cPes el calor espec)ico a presi*n constante

de donde:

Para un gas monoat*mico

Para un gas diat*mico
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/gasIdeal/gasIdeal.html#Definici%C3%B3n%20cin%C3%A9tica%20de%20la%20temperaturahttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/gasIdeal/gasIdeal.html#Definici%C3%B3n%20cin%C3%A9tica%20de%20la%20temperatura


4/15

Integrante C: _Medran" P"nce Mari0"l ____ _ PROCESO ISOTRMICO

P!"#$! I$!%#MI"!

$e denomina proceso isotrmicoo proceso isotermoal cam+io de temperatura

reversi+le en un sistema termodin#mico( siendo dicho cam+io de temperaturaconstanteen todo el sistema. 'a compresi*n o e7pansi*n de ungas idealen contacto permanentecon un termostato es un ejemplo de proceso isotermo( y puede llevarse a ca+o colocandoel gas en contacto t%rmico con otro sistema de capacidad calor)ica muy grande y a lamisma temperatura 1ue el gas- este otro sistema se conoce como ("c" caliente. 5e estamanera( el calor se trans)iere muy lentamente( permitiendo 1ue el gas se e7pandareali"ando tra+ajo. Como la energa interna de un gas ideal s*lo depende de latemperatura y %sta permanece constante en la e7pansi*n isoterma( el calor tomado del)oco es igual al tra+ajo reali"ado por el gas: 8 / 9.

,na curva isoterma es una lnea 1ue so+re un diagramarepresenta los valores sucesivosde las diversas varia+les de un sistema en un proceso isotermo. 'as isotermas de un gas

ideal en un diagrama P26(llamado diagrama de Clapeyron(son hip%r+olas e1uil#teras(cuya ecuaci*n es P6 / constante.
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_idealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Termostatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diagramahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_P-V&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_de_Clapeyron&action=edit&redlink=1http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Isothermal_process.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_idealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Termostatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diagramahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_P-V&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_de_Clapeyron&action=edit&redlink=1


5/15

Integrante 1: G"nz#lez S#nc$ez Ste%$ani I&"nne _ PROCESO A1IA!'TICO

Proceso adiabtico.

Un proceso adiabtico es aquel que se realiza sin intercambio de calorentre el sistema y el medio ambiente, es decir,

Q = 0

Al aplicar la primera ley de la termodinmica, se obtiene:

U = -W

En un proceso adiabtico, si un gas se expande (comprime), la presindisminuye (aumenta), el volumen aumenta (disminuye), el trabao espositivo (negativo), la variacin de energ!a interna U es negativa(positiva), es decir la

Uf< Ui (Uf > Ui)y el gas se en"r!a (calienta)#

$os procesos adiabticos son comunes en la atms"era: cada vez que elaire se eleva, llega a capas de menor presin, como resultado seexpande y se en"r!a adiabticamente# %nversamente, si el aire desciende

llega a niveles de mayor presin, se comprime y se calienta# $a variacinde temperatura en los movimientos verticales de aire no saturado sellama gradiente adiabtico seco, y las mediciones indican que su valor esaproximadamente &'# *+m#

La ecuacin de una transformacin adiabtica la vamos a obtener a partir del primer

principio de la Termodinmica.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/cinetica/cinetica.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/cinetica/cinetica.htm


6/15

Ecuacin de la transformacin adiabtica

Del primer principio dU=-pdV

Integrando

Donde el exponente de Vse denomina ndice adiabtico gdel gas ideal

Si A y son los estados inicial y final de una transformacin adiabtica se cumple !ue

"ara calcular el traba#o es necesario efectuar una integracin similar a la transformacinisoterma.

$omo podemos comprobar% el traba#o es igual a la variacin de energa interna cambiada designo

Si Q=0% entonces W=-DU=-ncV&TB-TA'


7/15

Integrante E: _Ec$egara2 Gue&ara 3"nat$an 4ael _ PROCESO PO5ITR6PICO

Procesos politrpicos

'a relaci*n de presi*n y volumen se de)ine como P6n/C llamada ecuaci*n politr*picadonde n es una constante llamada e7ponente politr*pico.

'os procesos en los 1ue la presi*n y el volumen se descri+en con esta ecuaci*n sellaman procesos politr*picos.

Para un proceso 1ue pasa del estado ; al


8/15

Isot%rmico ;

Adia+#tico reversi+le

politr*pico n

Ejercicio:

Una masa de -#. /g0 de aire se encuentran en un cilindro pistn a unapresin de 1 /bar0, una temperatura de 23. /o*0 y un volumen inicial de4.- /cm10# *alcular las condiciones del estado 5nal, el trabao realizado,el calor involucrado en el proceso y el tipo de proceso del que se trate#

a) Se expande adiabticamente hasta que la presin fnal esde 1 [bar] de acuerdo a la relacin PVk=constante dondek=1!

6atos:

72#8


9/15

97;7


10/15

El trabao para un proceso adiabtico se de5ne como:

97=4#=14=/>0

#b) "a presin se reduce a un d#cimo de la presin inicial sin

cambio en el $olumen

6atos:

97-;7


11/15

"( $e comprime )asta un cuarto de su volumen inicial suponiendo*ue el cambio es de acuerdo a la relacin P& +.,'constante.

-atos:

m ' ./ g

P+ ' , bar ' ,x+0Pa

%+ ' +1/ 2"

&+ ' 3/ cm, ' 3./ x +45m,

6


12/15

P;6;/ P


13/15

97

;7


14/15

$ey de *?arles

El trabao para un proceso isobrico se de5ne como:

Como el aire se comprimi, entonces el trabajo fue realizado al sistema

por los alrededores, por lo tanto es positio!


15/15

&) 'l $olumen se expande ( $eces el $alor inicial de acuerdo a la

relacin PV= cte donde P=(*V

Procesos Isobarico- Termodinamica

Documents

Transcript of Procesos Isobarico- Termodinamica