Diapositiva 1

UNIVERSIDAD CATOLICA DE CUENCATrabajo mecnico y calorProcesos reversibles.

INTEGRANTES:LUIS SALAZARALEX VALVERDECARLOS LOJAEDISON MOROCHOXAVIER CALLE

TRABAJOW

Entendemos por trabajar a cualquier accin que supone un esfuerzo. En Fsica el concepto de trabajo se aplica exclusivamente a aquellas acciones cuyo efecto inmediato es un movimiento. Trabajo

FTRABAJO

Es una Magnitud Escalar.El trabajo efectuado por una fuerza aplicada durante un cierto desplazamiento se define como el producto escalar del vector fuerza por el vector desplazamiento.

TrabajoUnidades

(1)(2)..(3)Remplazando las ecuaciones (3) y (2) en la ecuacin 1

En el Sistema Internacional, es el JOULE (newton por metro).Unidades para trabajoS.I.= Joule = (N m)C.G.S.=Ergios =(dina cm)

El producto de se denomina fuerza efectiva , y es la proyeccin de la fuerza en direccin del desplazamiento, es decir:

Trabajo

Trabajo

O sea el cargar el peso de la mochila horizontalmente, no se hace trabajo, porque la fuerza (el peso) y el desplazamientoson perpendiculares.FuerzaDesplazamientoFuerzaDesplazamiento

Ejemplo:Si el cuerpo se desplaza horizontalmente (1 metro) y se ejerce un trabajo perpendicular a ella (100 newton), el trabajo realizado por esta fuerza es:

NULOPOSITIVONEGATIVOF y X sentido contrario F y X mismo sentidoF y X perpendiculares.POSIBILIDADES PARA EL TRABAJO MECNICOTrabajo (posibilidades)

CalorEl calorCaractersticasEfectos- Dilatacin y concentracin - Cambios de estadoPropagacin- Conduccin- Conveccin- redicin

Procesos-Isotrmicos - Isobricos- Isofnicos- Adiabticos

El calor es definido como algo que es transferido entre 2 sistemas a causa en su diferencia en temperaturas. Los mtodos por lo cual se transmite el calor es la conduccin, conveccin y la radiacin.La cantidad del algo transferido ser presentado por la letra Q.La unidad comnmente usada en ingeniera es: CALORIA.- es definida como la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de un gramo de agua a presin atmosfrica constante desde 14.5 grados a 15.5 grados, por su definicin es tambin llamada calora-gramo. O su unidad mltiplo que es la kilocalora, que equivale a 1000cal-gr.En el sistema ingls la unidad utilizada es: BRITISH THERMAL UNIT (unidad trmica inglesa) denominada BTU, y definida como la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de una libra de agua a presin atmosfrica constante desde 63 grados a 64grados Fahrenheit.

Calor

Transferencia de calor1 julio (J)equivale a 0,24 caloras (cal)El calor es la energa que se transfiere de un cuerpo a otro cuando estn en contacto y a diferente temperatura.

Calor Qu es?

La velocidad de las partculas del cuerpo aumenta al recibir energa (calor)El aumento es mayor cuanto ms calor reciba el cuerpoEl aumento es mayor cuanto menor es el nmero de partculas del cuerpo100 C600 C100 C1200 C100 C900 CAgitacin trmicaCada partcula tiene energa cintica (Ec)Mide la cantidad de energa internaLa suma de las Ec equivale a la energa internaLa llama es ms intensaLa barra es ms fina

Calor : energa internaCuando el aire se dilata, aumenta su volumen y hace saltar el tapnLa dilatacin del mercurio permite medir la temperaturaLas uniones entre partculas son ms dbilesSe dilatan ms que los slidos

Partculas estrechamente unidas. Son los que menos se dilatan

SlidosLquidosGasesJunta de dilatacin

Calor : dilatacin

SlidoLquidoGasCambios progresivosCambios regresivosFusinSolidificacinSublimacinSublimacin regresivaVaporizacinCondensacin

Cambios de estado

Sentido de propagacin del calor por conduccinLas partculas aumentan su energa cinticaPartculas del slido

Calor: conduccinEs un mecanismo de transferencia de energa trmica entre dos sistemas basado en el contacto directo de sus partculas.

Partculas del gasPartculas del lquidoCorrientes de conveccin

Calor: conveccinse caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (aire, agua) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas.

A mayor temperatura, mayor es la energa radiante emitidaInvernadero

Radiacin solarRadiacin emitida por las plantas

Calor: radiacinLa radiacin se da la transferencia de calor sin contacto entre cuerpos.

Calor: proceso isotrmicoSi el proceso es Isotrmico, al no haber cambio de temperatura, tampoco varia la energa interna, Ei=constante, por lo que la variacin es cero, Ei=0.

Para esto, tiene que cumplirse que toda la energa que recibe el sistema debe ser transformada en trabajoQ=W

Calor: proceso isobricoSi el proceso es Isobrico se efecta a presin constante. El calor puede entrar o Salir y el trabajo mecnico se calcula con la expresin.W=P (Vf-Vi).Debido a que varia el volumen y la temperatura, tambin varia la energa interna Ei.

Si el proceso es Isocorico, no hay trabajo en ningn sentido, W=0. Ello se debe a que no hay variacin de volumen, lo cual provoca que todo el calor recibido incremente su energa interna, Ei, y por lo consiguiente su temperatura y presin.

Calor: proceso isocorico

Calor: proceso adiabticoSi durante un proceso no se subministra ni se remueve calor de un sistema, se dice que el sistema cumple un procesos adiabtico, ejemplo:Si durante un proceso se aade 10 kcal a un sistema Q= +10 kcal, indicamos con el signo positivo que se ha subministrado calor al sistema. Si se removiesen del sistema 10 kcal: Q= -10 kcal.

Procesos reversiblesProcesos reversiblesUn procesos reversible puede ser definido como aquel durante el cual:a. Ninguna parte del sistema o su medio alrededor se diferencia de un estado de equilibrio por mas que una cantidad infinitesimal.

b. No ocurre ninguna clase de friccin.

Procesos reversiblesProcesos reversiblesPara satisfacer el primero de los requerimientos es necesario:Que las fuerzas dentro del sistema estn muy aproximadamente balanceadas.Que las fuerzas en cada parte del medio alrededor estn muy muy apropiadamente balanceadas.Que las fuerzas ejercidas por el sistema sobre su medio alrededor sea muy aproximadamente igual a las fuerzas ejercidas por el medio sobre el sistema.Que la temperatura del sistema sea muy aproximadamente uniforme.Que la temperatura de cada parte del medio alrededor sea muy aproximadamente uniforme.Procesos reversiblesOtro tipo de proceso interesante es el llamado PROCESO INTERNAMENTE REVERSIBLE.Es aquel en el que:

Procesos reversiblesa. El sistema en si se comporta exactamente como lo hara si todo el proceso fuera reversible.

b. Ocurren irreversibilidades ( friccin y desviaciones finitas del equilibrio ) en el medio que lo rodea.

Procesos reversibles y trabajoProcesos reversibles y trabajoSe puede definir como almacn de calor a cualquier cuerpo que esta a temperatura uniforme y es de tamao tal que la transferencia de una cantidad finita de calor adentro o afuera de el no produce un cambio perceptible en su temperatura, ejemplo: la atmsfera o un gran lago pueden ser considerados como almacenes de calor, puesto que la adicin o remocin de cantidades de calor moderadas no afectara su temperatura.

Consideremos un sistema consistente en un gas confinado dentro de un cilindro equipado con un mbolo y supongamos que el cilindro esta en contacto con un almacn de calor.Si la temperatura del gas se eleva sobre la temperatura del almacn fluir calor del gas al almacn, o al contrario si la temperatura del gas desciende con respecto a la del almacn.- Puede hacerse que el gas atraviese por tales cambios de temperatura comprimindolo o expansionndolo y hacindole que efectu un trabajo.- Una manera de comprimir el gas es colocar una pesa adicional, sobre el mbolo.