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    TRABAJO COLABORATIVO UNO

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    CONTENIDO

    PginaINTRODUCCION .................................................................................................... 4 1. OBJETIVOS ........................................................................................................ 5

    1.1 Objetivo General ............................................................................................ 5

    1.2 Objetivos Especficos..................................................................................... 5

    2. CINCO EJEMPLOS DE SISTEMAS TERMODINMICOS EN EL HOGAR EIDENTIFICAR EL TIPO DE SISTEMA .................................................................... 6

    CLCULO DE CONSUMO ENERGETICO Y TRABAJO EN SISTEMASISOTRMICO, ISOBRICO, ISOCRICO Y ADIABTICO ................................... 6

    3. COMPARACIN DEL CONSUMO DE ENERGA ELCTRICA CON ELCONSUMO DE GAS PARA HERVIR UN LITRO DE AGUA ................................... 9

    CONCLUSIONES .................................................................................................. 11

    BIBLIOGRAFA ..................................................................................................... 12

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    INTRODUCCION

    Las actividades de este trabajo se desarrollan en dos fases: la primera fase en

    forma individual con la realizacin del anlisis de los 5 sistemas termodinmicosencontrados en el hogar y en la segunda fase la consolidacin del trabajocolaborativo.

    A travs de la realizacin de este trabajo se pretende adquirir conocimiento acercade la termodinmica y sus caractersticas en cuanto a la utilidad de saber cmo sedan los diferentes procesos termodinmicos, y con base en esto como podemosmejorar la calidad de nuestro ambiente que se ve gravemente afectado por elexceso de energa generada y consumida por la gran cantidad de maquinariaindustrial y electrodomsticos usados a diario a nivel mundial.

    En este trabajo se evidencian las diferentes temticas estudiadas como losconceptos, principios, leyes y aplicaciones del curso, haciendo uso de ejemplossencillos.

    Se entendi como la termodinmica est relacionada con el estudio del flujo delcalor desde un punto de vista macroscpico, las leyes de la termodinmicaproporcionan una relacin entre el flujo de calor, el trabajo y la energa interna deun sistema.

    Del mismo modo como los procesos termodinmicos, hacen parte de la vida

    diaria, de la cotidianidad, y en nuestros sitios de trabajo y en nuestros hogaressiempre encontraremos su aplicabilidad.

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    1. OBJETIVOS

    1.1 Objetivo GeneralAdquirir bases para comprender mejor el comportamiento y relacin que se daentre temperatura, presin y volumen, en los diferentes procesos termodinmicos,ya sea en la industria o en el hogar, a travs de ejemplos y clculos simples.

    Del mismo modo encontrar la aplicabilidad de los procesos termodinmicos en elhogar o en el sitio de trabajo, es decir en la cotidianidad.

    1.2 Objetivos Especficos Reconocer las diferencias existentes entre los tipos de procesos

    termodinmicos.

    Aprender a conocer el consumo energtico de los electrodomsticos.

    Reconocer las constantes para cada proceso termodinmico

    Realizar clculos bsicos y aplicacin de conceptos de termodinmica.

    Buscar aplicacin en el hogar conocidas que cumplan con la primera ley dela termodinmica.

    Identificar diferentes consumos de energa en el hogar. Realizar un clculo de trabajo para los sistemas termodinmicos

    Diferenciar cada uno de los procesos trmicos (isobrico, isomtrico,adiabtico e isobrico).

    Hallar el trabajo realizado en cada uno de los procesos termodinmicos

    Aplicar la termodinmica a la vida cotidiana.

    Comparar el consumo energtico al hervir un litro de agua, con gas y conenerga elctrica.

    Adquirir la capacidad de anlisis resolviendo y planteando problemas

    relacionados con el manejo de la energa.

    Aplicar de forma adecuada las conversiones en las distintas medidas segnsea nuestra necesidad.

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    2. CINCO EJEMPLOS DE SISTEMAS TERMODINMICOS EN EL HOGAR EIDENTIFICAR EL TIPO DE SISTEMA

    Consumo energtico (Potencia) = voltaje * corriente; donde la potencia se da en

    watts, el voltaje se da en voltios y la corriente se da en amperios y la despejamosde la ley de watt: P = V*I

    Sistema Termodinmico 1: refrigerador para conservar los alimentos, elrefrigerador tiene un material aislante que no permite que haya intercambio decalor, el refrigerador utiliza un gas que realiza el trabajo necesario para mantenerlos alimentos conservados. ADIABATICO

    Sistema Termodinmico 2: Este proceso lo podemos ver cuando hervimos aguaa presin constante, cuando empieza el proceso de ebullicin, el volumen empiezaa disminuir. ISOBARICO

    Sistema Termodinmico 3: Extractor de aire: funciona a 110 voltios, segn elfabricante tiene una corriente de 0.227272727A, lo que nos da una Potencia: 25watt (W) = 25J/s ISOBARICO

    Sistema Termodinmico 4: cuando utilizamos un compresor para pintar unartculo, cuando prendemos el compresor, el aire que hay en l se comprimedisminuyendo su volumen, pero la temperatura permanece constante.ISOTERMICO

    Sistema Termodinmico 5: Freidora elctrica: funciona a 110 voltios, segn elfabricante tiene una corriente de 18.18181818A, lo que nos da una Potencia:2000 watt (W) = 1000J/s ISOCORICO

    CLCULO DE CONSUMO ENERGETICO Y TRABAJO EN SISTEMASISOTRMICO, ISOBRICO, ISOCRICO Y ADIABTICO

    El trabajo para sistemas elctricos es calculado teniendo en cuenta la ecuacin44: W=V*I* W = P* tSistema Termodinmico 1: Cuando utilizamos un refrigerador para conservar los

    alimentos, el refrigerador tiene un material aislante que no permite que hayaintercambio de calor, el refrigerador utiliza un gas que realiza el trabajo necesariopara mantener los alimentos conservados. El gas de un refrigerador que tiene unapotencia de 35 wat, es sometido a una comprensin disminuyendo su volumen de6 litros, es decir 0,006 m3 a 2 litros, es decir 0,002 m3, durante 2 horas, la presines de una atmosfera, es decir 101,325pa.

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    CONSUMO ENERGTICO

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    Proceso adiabtico porque no hay transferencia de calor hacia los alrededores.

    Sistema Termodinmico 2: Este proceso lo podemos ver cuando hervimos aguaa presin constante, cuando empieza el proceso de ebullicin, el volumen empiezaa disminuir. Ponemos al fuego 3 litros de agua que esta inicialmente a 20C, a

    presin constante de 1 atmsfera, utilizando una potencia de 0,943 Kw, cuando elagua empieza a hervir, la temperatura es 90C, y la dejamos hervir, hasta que elvolumen es 1 litro, demorando 15,12 minutos en el proceso.

    CONSUMO ENERGTICO

    TRABAJO REALIZADO

    ;

    Es un proceso isobrico porque se hace a presin constante, y su volumen otemperatura pueden variar.Sistema Termodinmico 3: Extractor de aire: Potencia: 25 watt (W) = 25J/s. Sedeja funcionando a presin constante durante 24 horas, mientras se elimina un

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    fuerte olor en el ambiente de un laboratorio, si su potencia de funcionamiento esde 25J/s, cul es el trabajo realizado durante las 24 horas?.

    CONSUMO ENERGETICO

    EL extractor de aire funciona a 110 voltios, segn el fabricante tiene una corrientede 0.227272727A, lo que nos da una Potencia: 25 watt (W) = 25J/s TRABAJO REALIZADO

    Potencia = 25J/sTiempo = 24 horas = 86.400sW = potencia * tiempo W = V*I* W = P* tW = 25J/s * 86.400s = 2.160.000J= es un proceso isobrico porque se da apresin constante.

    Sistema Termodinmico 4: cuando utilizamos un compresor para pintar un

    artculo, cuando prendemos el compresor, el aire que hay en l se comprimedisminuyendo su volumen, pero la temperatura permanece constante.

    Utilizamos un compresor que tiene una potencia de 745wat, para pintar una casa,durante 1 hora. Este compresor est cargado con 35 moles de aire, y secomprime variando su volumen de 1 litro a 0,5 litros, a temperatura constante de340K.

    CONSUMO ENERGTICO

    TRABAJO REALIZADO

    ( )

    Es un proceso isotrmico ya que no hay cambio en la temperatura.

    Sistema Termodinmico 5: Freidora elctrica: Potencia: 2000 watt (W) =1000J/s. Se colocan dos huevos a frer durante 13 segundos, los cuales estn atemperatura inicial de 12C y trascurrido este tiempo alcanza una temperatura de25c, mientras que el volumen es constante en los dos huevos, cul es el trabajorealizado por la freidora durante este tiempo si tiene una potencia de 1000J/s?.

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    CONSUMO ENERGTICO Funciona a 110 voltios, segn el fabricante tiene una corriente de

    18.18181818A, lo que nos da una Potencia: 2000 watt (W) = 1000J/s

    TRABAJO REALIZADOPotencia = 1000J/sTiempo = 13sW = potencia * tiempo W = V*I* W = P* tW = 1000J/s * 13s = 13.000J= es un proceso isocorico no cambia el volumen,mientras que la temperatura s.

    3. COMPARACIN DEL CONSUMO DE ENERGA ELCTRICA CON ELCONSUMO DE GAS PARA HERVIR UN LITRO DE AGUA

    La potencia de una estufa elctrica es 1100Wat, y la de un quemador de unaestufa de gas es 1650Kw1La temperatura ambiente del agua es 20C, y la temperatura al hervir es 90C.Primero se debe hallar la energa necesaria para hervir un litro de agua, es decirpara calentarla desde 20C a 90C. En un litro de agua hay un kilogramo de aguaentonces.