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PROCESOS TERMODINAMICOS

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on 28 October 2014

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PROCESOS TERMODINÁMICOS
Primera ley de
termodinámica

Establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna.
Proceso Isovolumetrico
Proceso Isovolumetrico
Es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ΔV=0. Esto implica que el proceso no realiza trabajo
presión-volumen, ya que éste se define como:

ΔW=PΔV,
Donde P es la presión (el trabajo es positivo, ya que es ejercido por el sistema).
ΔU=Q, W=0, Q=nCVΔT
EJEMPLOS
Proceso Cíclico
Proceso Cíclico
Se denomina ciclo termodinámico a cualquier serie de procesos termodinámicos tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regresa a su estado inicial; es decir , que la variación de las magnitudes termodinámicas propias del sistema sea nula.
EJEMPLOS
Motor térmico
La obtención de trabajo a partir de dos fuentes térmicas a distinta temperatura se emplea para producir movimiento, por ejemplo en los motores o en los alternadores empleados en la generación de energía eléctrica. El rendimiento es el principal parámetro que caracteriza a un ciclo termodinámico, y se define como el trabajo obtenido dividido por el calor gastado en el proceso, en un mismo tiempo de ciclo completo si el proceso es continuo.
Bomba térmica
Un ciclo termodinámico inverso busca lo contrario al ciclo termodinámico de obtención de trabajo. Se aporta trabajo externo al ciclo para conseguir que la trasferencia de calor se produzca de la fuente más fría a la más caliente, al revés de como sucedería naturalmente. Esta disposición se emplea en las máquinas de aire acondicionado y en refrigeración.

Proceso Adiabático
Proceso Adiabático
Es aquel proceso en el cual un sistema no pierde ni gana calor. Esto significa que el sistema no intercambia calor con su entorno. La primera ley de Termodinámica dice que todos los cambios en la energía interna están en forma de trabajo realizado. Esto pone una limitación al proceso del motor térmico que le lleva a la condición adiabática.
EJEMPLOS
• Fabricación de nieve artificial por la máquina: La máquina tiene una mezcla de aire comprimido y vapor de agua a 20 atm aproximadamente. Debido a la gran diferencia de presiones entre el tanque y la presión atmosférica, cuando la mezcla se rocía hacia la atmósfera se expande con tanta rapidez que no ocurre intercambio alguno de calor entre el sistema y sus alrededores.
• la temperatura adiabática de llama, que es la temperatura que podría alcanzar una llama si no hubiera pérdida de calor hacia el entorno.
• Una pared aislada se aproxima a un límite adiabático
• En climatización los procesos de humectación (aporte de vapor de agua) son adiabáticos, puesto que no hay transferencia de calor, a pesar que se consiga variar la temperatura del aire y su humedad relativa.

Proceso Isotérmico
Proceso Isotérmico
Un proceso isotérmico es aquel que se realiza a temperatura constante. La gráfica de P versus V para un gas ideal, manteniendo la temperatura constante es una curva hiperbólica llamada isoterma. Como la energía interna
De un gas ideal es solo función de la temperatura, entonces en un proceso isotérmico
Para un gas ideal ΔU = 0 y Q = W.
Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo al cambio de temperatura reversible en un sistema termodinámico, siendo dicho cambio de temperatura constante en todo el sistema.
EJEMPLOS
Proceso Isobárico
Proceso Isobárico
Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión constante. La Primera Ley de la Termodinámica, para este caso, queda expresada como sigue:

∆U = Q – P•∆V

Donde:
Q = Calor transferido.
U = Energía interna.
P = Presión.
V = Volumen.

EJEMPLOS
En un diagrama PV, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal.
Este proceso se observa cuando en un pistón que contiene un gas, después de suministrarle calor y producir cambios tanto en la presión como en el volumen su temperatura permanece constante.
En un diagrama P-V, un proceso isovolumetrico aparece como una línea vertical.
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