1 PRIMER PRINCIPIO ENERGÍA INTERNA Y CALOR SISTEMAS CERRADOS SISTEMAS ABIERTOS IRREVERSIBILIDAD MECÁNICA PROCESOS EQUIVALENTES LEY DE JOULE CAPACIDADES CALORÍFICAS
2 Como se indicó en la introducción del libro, el primer principio de la Termodinámica no es otra cosa que la ley de la conservación de la energía, aplicada a un proceso en el que intervengan o puedan intervenir calor y/o energía interna, que son las energías que la Termodinámica aporta a la Física.
3 u = u(T,v) energía interna la energía interna es una propiedad del sistema. Si apoyamos el sistema A sobre el B, el émbolo podría subir hasta la posición II, con lo que A realizaría un trabajo; luego el sistema ha de poseer una energía propia, u:
4 No se nos escapa el hecho de que el sistema A recibió, mientras tanto, energía del sistema B; es una nueva energía a la que llamaremos calor, Q. El calor es una energía de paso que cruza la frontera entre dos sistemas, como consecuencia exclusivamente de una diferencia de temperatura entre los mismos
5 La experiencia anterior podemos hacerla también calentando el sistema con un ventilador por ejemplo, en lugar de con calor. Llamaremos a esta energía trabajo de rozamiento y/o rozamiento interno Wr . Conviene separar conceptualmente ambas energías: Wr sólo puede ser recibido por el sistema.
6 La experiencia anterior podemos hacerla también calentando el sistema con un ventilador por ejemplo, en lugar de con calor. Llamaremos a esta energía trabajo de rozamiento y/o rozamiento interno Wr . Conviene separar conceptualmente ambas energías: Wr sólo puede ser recibido por el sistema.
7 Al pasar el émbolo de I a II:
8 Al pasar el émbolo de I a II: El calor y el trabajo son energías de paso que cruzan los límites del sistema: ambas energías modifican el estado del mismo y con ello su energía interna; pero una vez que pasaron, dejan de ser calor y trabajo.
9
10
11
12
13
14
15
16 Es un caso particular de trabajo interior: cuando la trans- formación termodinámica está definida.
17 Es un caso particular de trabajo interior: cuando la trans- formación termodinámica está definida.
18 Es un caso particular de trabajo interior: cuando la trans- formación termodinámica está definida.
19 Es un caso particular de trabajo interior: cuando la trans- formación termodinámica está definida. No es función de estado, pues por cada camino el trabajo resulta diferente
20 En la expansión dv > 0 W positivo En la compresión dv < 0 W negativo
21 En la expansión dv > 0 W positivo En la compresión dv < 0 W negativo Si un ciclo está realizado en sentido de las agujas del reloj se trata de un motor. Si es en sentido contrario, de una máquina consumidora de energía mecánica.
22 En la expansión dv > 0 W positivo En la compresión dv < 0 W negativo Si un ciclo está realizado en sentido de las agujas del reloj se trata de un motor. Si es en sentido contrario, de una máquina consumidora de energía mecánica. W = área A1M2B -?área A1N2B?
23 Primer principio En función del trabajo exterior
24 Primer principio En función del trabajo exterior En función del trabajo interior
25 Primer principio En función del trabajo exterior En función del trabajo interior En función del trabajo de expansión
26 Primer principio En función del trabajo exterior En función del trabajo interior En función del trabajo de expansión Wr lo hemos pasado al primer miembro porque ejerce sobre el sistema el mismo efecto que una recepción de calor.
27 Isócoras, o a volumen constante Trabajo de expansión en las transformaciones teóricas
28 Isócoras, o a volumen constante Trabajo de expansión en las transformaciones teóricas Isobaras, o a presión constante
29 Isócoras, o a volumen constante Trabajo de expansión en las transformaciones teóricas Isobaras, o a presión constante
30 Isócoras, o a volumen constante Trabajo de expansión en las transformaciones teóricas Isobaras, o a presión constante gas perfecto (p?v = R?T)
31 gas perfecto (p?v = R?T) Isotermas
32 gas perfecto (p?v = R?T) Isotermas
33 gas perfecto (p?v = R?T) Isotermas
34 Adiabáticas
35 Adiabáticas
36 Adiabáticas
37 gas perfecto (p?v = R?T) Adiabáticas
38 EJERCICIO 100 dm3 N2 se expanden de 7 bar a 1 bar. Calcular el trabajo de expansión, a) si la transformación fuera isoterma, b) si fuera adiabática (? = 1,4). Isoterma
39 EJERCICIO 100 dm3 N2 se expanden de 7 bar a 1 bar. Calcular el trabajo de expansión, a) si la transformación fuera isoterma, b) si fuera adiabática (? = 1,4). Isoterma
ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN LA VERSIÓN DE DESCARGA