Preguntas Para El Examen Oral de Termodinamica i

PREGUNTAS PARA EL EXAMEN ORAL DE TERMODINAMICA I

1.-Definición clásica de la Termodinámica 1. La termodinámica es la ciencia que estudia el calor, el trabajo y aquellas propiedades de la sustancia que tienen relaciones con ellos.

2.- Definición moderna de la Termodinámica 2. La termodinámica es una ciencia básica que se ocupa de la energía y forma parte esencial de los planes de estudio de la Ingeniería y que es la base fundamental de funcionamiento de muchos equipos, máquinas y sistemas.

3.- Puntos de vista de estudio de la Termodinámica: macroscópico y microscópico. 3. Puntos de vista: *Macroscópicos: Considera a la materia como un continuo, sin tomar en cuenta la estructura de la materia, manifestaciones externas. *Microscópicas: (Termodinámica estadística) Configuración molecular de la sustancia, predice e interpreta las características macroscópicas de la materia en situaciones de equilibrio a partir de sus orígenes microscópicos.

4.- ¿Por qué se dice que en el análisis macroscópico la materia se considera como un continuo? 4. Se considera sistema continuo, porque solo se analizan las manifestaciones externas y siempre se tratan de volúmenes grandes

5.- Sistema Termodinámico. Ejemplos. 5. El sistema termodinamico es una porción del espacio que contiene una masa fija de una sustancia que es aislada con fines de estudio. Ej: Sistema con limite fijo y limite móvil

6.- Sistema aislado y sistema adiabático 6. –Sistema aislado: No es influenciado por el sistema externo, no existe transferencia de energía. -Sistema adiabático: No existe transferencia de calor, pero si puede cruzar energía en forma de trabajo.

7.- Volumen de control. Ejemplos 7. El volumen de control, es una porción de espacio, pero existe flujo de masa que cruza el limte , existe transferencia de caloy trabajo. El limite se conoce como superficie de control. Ejemplos: Turbina, Compresor, Bomba, Intercambiador de calor

8.- Sustancia de trabajo. Ejemplos 8. La sustancia de trabajo es aquella que puede dar, de la que se puede extraer o almacenar energía. Ej. Vapor de agua, aire, amoniaco…

9.- Sustancia pura. Ejemplos 9. La sustancia pura tiene composición química homogénea invariable e independiente de la fase o fases que se encuentra. Ej. Agua, aire, et….

10.- Propiedad de una sustancia

10. La propiedad de una sustancia, son las características observables que definen el estado de una sustancia en un instante determinado, dependen únicamente del estado de la sustancia.

11.- ¿Por qué se dice que las propiedades Termodinámicas tienen solución? 11. Tienen solución porque son funciones de punto y sus diferenciales son exactas.

12.- ¿Porqué una propiedad es una función de punto y por consiguiente sus diferenciales son exactas? 12. Por su integral

13.- ¿Por qué la integración de una propiedad es una función simple? 13. Porque es la diferencia de las propiedades

14.- Clasificación de las propiedades. 14. Las propiedades se clasifican en: Intensivas(no dependen de la masa) y extensivas (dependen de la masa)

15.- Propiedad específica molar. Unidades. 15. La propiedad especifica molar, es aquella propiedad extensiva por unidad molar

16.- Estado termodinámico 16. El estado termodinamico: Situación de una sustancia determinada en un instante dado, el estado queda determinado mediante dos propiedades termodinámicas independientes,.

17.- Proceso termodinámico 17. El proceso termodinamico, es la sucesión de estados que tienen lugar en un sistema o VC siguiendo una trayectoria..

18.- Proceso reversible e irreversible 18. -Proceso reversible: Puede ser invertido alcanzando los mismo estados anteriores, no tienen lugar la friccion. - Proceso irreversible: No cumple condiciones establecidas para un proceso reversible, todos los procesos reales son irreversibles

19.- ¿Qué debe existir para que se produzca un proceso termodinámico? 19. Para que se produzca un proceso cualquiera, necesariamente deberá existir una diferencia de potenciales.

20.- Diferencia entre un ciclo termodinámico y un ciclo mecánico. 20. El ciclo termodinámico es una sucesión de procesos en donde el ultimo termina en el estado inicial del primero

21.- ¿Cuándo un sistema se encuentra en equilibrio termodinámico? 21. Un sistema se encuentra en equilibrio termodinamico, cuando es incapaz de reaccionar o evolucionar espontáneamente para ello tiene que estar en equilibrio, térmico, mecanico, eléctrico, quimico y de mezclas .

22.- ¿Qué es un proceso cuasi estático? Condiciones 22. El proceso cuasiestatico, se presenta a través de una sucesión de estados de equilibrio, se realiza con diferencia de potenciales infinitesimales, condiciones: gran duración, no exista efectos disipantes

23.- Definición de presión

23. La presión es la fuerza por unidad de área que se origina mediante el choque de las moléculas contra la pared que lo contiene

24.- Presión atmosférica, manométrica y absoluta. 24.- Presion atmosférica: Es la presión que ejerce el peso de la atmosfera sobre la superficie de la tierra(barómetro) -Presion manométrica: Es la presión medida por encima de la presión atmosférica (manometro) -Presion absoluta: Presion que se mide respecto al vacio absoluto

25.- Instrumento de medición de presiones 25.La temperatura es una manifestación del grado de la actividad de las moléculas o la capacidad que posee este para transmitir calor a otros cuerpos

26.- Definición de temperatura 26. Las escalas de la temperatura son Farenheit, Celsius( relativas) Rankine y Kelvin (absolutas respectivamente)

27.- Escalas absolutas y relativas de temperatura. 27. La le y cero” Si dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero estarán en equilibrio térmico entre si “

28.-Ley cero de la Termodinámica 28. Propiedades de dispositivos sensibles a la temperatura: Dilatacion volumétrica, Presion de los gases, Resistencia eléctrica de los solidos, Fuerza electromotriz . Intensidad de radiación para altas temperaturas, Efectos magnéticos.

29.- Algunas propiedades que se emplean en los dispositivos para medir temperaturas. SUSTANCIA PURA Y GASES IDEALES 29. Fase es cuando una sustancia presenta una composición física y química homogénea.

30.- ¿Qué es fase? 30. Fases principales: Solido, Liquido, Vapor

31.- Fases principales y cambios de fase 31. La temperatura de saturación es la temperatura de cambio de fase, cuando aparece la primera partícula de vapor. Esta temperatura depende de la presión , amayor presión mayor es la temperatura de saturación y viceversa. *********

32.- Temperatura y presión de saturación

32. – Líquido comprimido: El líquido se encuentra a una temperatura menor que la de saturación -Líquido saturado: Se encuentra a la misma temperatura de saturación. - Vapor saturado: El vapor se encuentra a la temperatura de saturación -Vapor sobrecalentado: Se encuentra mayor temperatura de saturación.

33.- Plano T-v del cambio de fase liquido vapor 33. La curva de tensión de vapor nos dara para cada presión la temperatura de saturación correspondiente

34.- Líquido comprimido, líquido saturado, vapor saturado y vapor sobre calentado 34. El punto critico es el único estado donde el volumen especifico del liquido saturado es igual al de volumen especifico del vapor saturado *******

35.- Qué expresa la curva de tensión de vapor 35. Las condiciones criticas del agua: Presion de P.C_22.09MPa y su temperatura critica=647.3 K(374.14), volumen especifico critico=0.003155 m^3/kg ******

36.-¿Qué es el punto crítico? 37.- Plano p-v del cambio de fase líquido vapor 38.- Condiciones críticas del agua 39.- Diagrama de fases de las sustancias que al solidificarse se expanden. 40.- Diagrama de fases de las sustancias que al solidificarse se contraen. 40. Todas las sustancias tienen su línea de sublimación y de vaporización con pendientes positivas., la línea de fusión también puede ser y asu vez también negativa, la pendiente positiva representa contracción y la negativa representa expansión

41.- ¿Qué líneas tienen pendiente positiva en un diagrama de fases? 41. Los diagramas de fase se dibujan en el plato Pt

41.- ¿En qué plano se dibuja un diagrama de fases? 42.- ¿Qué es el punto triple? 42. El punto “O” o punto triple es el punto en el que pueden existir simultáneamente en equilibrio las 3 fases de una sustancia pura

43.- Condiciones del punto triple para el agua 43. Temperatura de O para agua = 0.01 C, Presión =0.611kPa

44.- Propiedades del punto triple de algunas sustancias. 44. Propiedades de O de algunas sustancias: Una sustancia puede existir en varias fases solidas diferentes, la transformación de una sólida a otra se llama alotrópica. Una sustancia pura puede tener varios puntos triples, pero solo uno en equilibrio.

45.- ¿Qué es la superficie termodinámica? 45. La superficie termodinámica, es un sistema de coordenadas tridimensional.

46.- ¿Por qué en la superficie termodinámica la zona que presenta dos fases es una curva reglada?

46. Son superficies regladas ya que son engendradas por el desplazamiento de una recta paralelamente a sí misma.

47.- ¿Por qué no existe un estado fuera de la superficie termodinámica? 47. No existe un estado fuera de la superficie termodinámica porque todo estado va a depender de estrictamente de dos propiedades.

48.- Propiedades de una mezcla vapor -líquido: calidad y humedad 48.- Calidad: es la fracción o porcentaje en masa de vapor en una mezcla liquido –vapor (x=mv/mt) -Humedad: Relación entre la masa de líquido y la masa total en una mezcla de vapor húmedo (y=ml/mt)

49.- Tablas de vapor: Líquido comprimido, mezcla, vapor sobrecalentado y sólido vapor. 49. Una ecuación de estado es toda función de la forma f(p,v,t)=0, es decir a toda ecuación que conocida dos de sus propiedades se puede calcular la tercera.

50.- ¿Qué es una ecuación de estado? 50. Un gas ideal es una sustancia hipotética en la cual tanto las dimensiones de las moléculas como la interacción entre ellas son completamente nulas., es muy importante porque permite determinar propiedades termodinámicas con bastante precisión. *********

51.- ¿Qué es un gas ideal y su importancia? 52.- Zonas en el plano T-v y p-v donde se presentan los gases ideales. 53.- Relación de Boyle 53. Relación de boyle: pV= f(t), los procesos isotérmicos serán hipérbolas

54.- Relación de Charles 54. Relación de Charles: V/t=g(p) a presión constante el volumen es proporcional a la temperatura

55.- Relación de Gay – Lussac 55. Relación de Gay Lussac: A presión constante V=Vo(1+Bt)

56.- ¿Porqué se dice que las ecuaciones de Charles y Gay luzca son equivalentes? 57.- Ecuación de estado para un proceso G.I. 57. Ecuación de estado para un proceso de GI( p=cte, T=cte)

(pV)/T=cte

58.- Ecuación de estado de los G.I. para un punto 58. Para un punto pV=Mrt

59.- ¿Cómo aparece la constante universal de los gases? 59. R=cnstante universal= 8.314

60.- ¿Qué es volumen molecular gramo? 60. El volumen molecular de un gas es el volumen que ocupa una mol de gas en condiciones normales de presión y temperatura.

61.- Hipótesis de Avogadro. 61. Ley de Avogadro: Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas.

62.- ¿Qué es el factor de compresibilidad? 62. El factor de comprensibilida es un índice que nos indica el grado de aproximación de un gas real hacia el comportamiento de un gas perfecto z=(pv/Rt)

63.- ¿Qué ocurre con la densidad real de un gas real a medida que z disminuye? 63. La densidad aumenta, ya que las moléculas se aproximan mas(aumenta la fuerza de atracción de las moléculas)

64.- ¿Cómo aparece el factor de compresibilidad generalizado? 64. Para generalizar el análisis y no hacerlo para cada caso particular.

65.- Propiedades reducidas. 65. La propiedades reducidas: - Presión reducida: Cociente de la presión respecto a la presión de su punto critico. –Temperatura reducida: Relación entre la temperatura del gas y la de su punto critico. – Volumen reducido: Relación entre el volumen especifico del gas y la de su punto critico.

66.- Manejo del diagrama del factor de compresibilidad generalizado . Isoterma de boyle (Tr=2,5) pendiente cero.

67.- Z crítico de la ecuación de estado de los GI 68.- Análisis gráfico de los procesos con gases ideales 69.-Relación de temperatura, presión y volumen en un proceso politrópico 69. Proceso politropico= P1/P2=V2^n/V1^N

70.- Procesos cuando n = 1; n = 0 y n = infinito 70. Si n=1…….pv= cte …. Proceso Isotermico Si n=0……. Pv^0=cte …. Procesos Isobarico Si n=∞….. pv^∞……Proceso Isocorico ********************

71.- Análisis gráfico de los procesos politrópicos en el plano p-v 72.- Otras ecuaciones de estado 72. Ecuacion de Van Der Waals: Corrige desviaciones de la ecuación de estado de los gases ideales. Ecuacion de Redlich – Kwong: Valor único para el factor de comprensibilidad para toda sustancia a las condiciones criticas = 0.33Ecuacion de Beattle – Bridgeman: Apricable a altas presiones,. Ecuacion de Benedict, Webb y Rubin: Se basa en la anterior para densidades menores que 0.8

73.- Formas de Energía TRABAJO Y CALOR 73. Formas de energía: - Energia almacenada(puede guardarse): Interna, cinetica, potencial, magnética, de flujo, química,.. -Energía de transito: Trabajo y Calor

74.- Tipos de energía almacenada 75.- Tipos de energía en tránsito

76.- Definición de trabajo 76. El trabajo es la interacción entre el sistema y sus alrededores por la diferencia de una propiedad intensiva diferente de la temperatura, es una forma de transferencia de enrgia en transito.

77.- Convención de signos para el trabajo 77.La convención de signos para el trabajo el trabajo dado (+), el trabajo recibido (-)

78.- Tipos de trabajo 78. Tipos de trabajo: Al limite móvil, al eje, eléctrico.

79.- Rapidez de trabajo y trabajo específico: unidades 79. La potencia es la rapidez con la que se ejecuta un tranajo w=Joule, Potencia=Watt o Vatio El trabajo especifico es el tranajo por unidad de masa, por lo tanto no es propiedad no depende de la trayectotia kJ/kg o J/gr

80.- Trabajo a límite móvil 80. El trabajo al límite móvil : Expansión o comprensión de la sustancia de trabajo dentro del sistema.

81.- Área de un proceso en un p-v 82.- Trabajo al eje 82. El trabajo al eje se presenta cuando atraviesa los limites del sistema o del volumen de control transmitiendo torque W=mgh, w al limite mvil nulo

83.- Trabajo eléctrico 83. El trabajo eléctrico trabajo en forma de friccion W=-i^2 Rt

84.- Trabajo en proceso con GI 85.- Definición de calor 85. El calor es una forma de energía en transito, que se transmite a través de la frontera de mayor calor a menor, el calor no es función de estado, ni propiedad, calor dado(+) calor rechazado (-).

86.- Convención de signos para el calor 87.- Flujo de calor y calor por unidad de masa: unidades 87.El flujo de calor es el calor por unida de tiempo(kW) y el calor por unidad de masa (kJ/kg)

88.- Semejanzas entre el trabajo y el calor 88. El Q y Wson fenómenos transitorios, fenómenos de frontera, diferenciales inexactas,

89.- Diferencias entre el trabajo y el calor 89. Se diferencian en la forma en la que se transforman, El calor se transfiere a través de un vínculo térmico (diferencia de temperatura). El trabajo se transfiere a través de un vínculo mecánico (fuerzas y desplazamientos).

90.- Experimento de Joule con un sistema que pasa por un ciclo 91.- Primera ley de la Termodinámica para un cambio de estado en un sistema. PRIMERA LEY PARA SISTEMAS

91. La primera ley de la termodinámica, es la aplicación del principio de conservación de la energía, a los procesos de calor y termodinámico:

92.- Significado físico de la propiedad energía 92. El significad físico de la energía: Representa toda la energía del sistema en el estado dado, puede estar presente en varias formas, cinetica o potencial .

93.- Formas de energía que comprende la energía interna 93. Formas de energía interna: -potencial Intermolecular: Relacionada con la fuerza de las moléculas. – CINETICA MOLECULAR: Velocidad de las moléculas -Intramolecular: dentro de las moléculas depende de su estructura.

94.- ¿Por qué la energía cinética y la energía potencial se separa de la energía interna? 94. La razón por la cual se separa la EC y la EP, y la u es por que las dos primeras se relacionan con el sistema de coordenadas elegido y se especifican por los parámetros macroscópicos de masa, velocidad y altura.

95.- Observaciones de la primera ley para sistemas 95. Observaciones de la primera ley: E= U+ec+ep -Representa un enunciado de la conservación de la energia -No es posible saber los valores absolutos con estas simples ecuaciones.

96.- Energía interna como propiedad termodinámica 96. Energía interna como propiedad termodinámica, es extensiva, u=uf+xufg o u=ug-yufg.

97.- ¿Cómo aparece la propiedad entalpía? 97. Como resultado de una reacción exotérmica se libera un poco de energía de un sistema, tiene que aparecer de alguna forma medible en función de las variables de estado

98.- Estados de referencia elegidos arbitrariamente para tabular la entalpía 98. Los estados de referencia para hallar la entalpia: La energía interna del liquidos saturados a 0 gradosC (en las tablas de vapor y para refrigerantes NH3 Y R-12 es el liquido saturado a -40 C o F

99.- Calores específicos a volumen y a presión constante 99. Los calores específicos a volumen y presión constante: Son funciones útiles para cálculos termodinámicos, están en función de las propiedades termodinámicas y estas son propiedades intensivas cp y cv (Kj/kgK)

100.- Energía interna, entalpía, y calor específico de GI 101.- Experimento de Joule que demostró que la energía interna para un GI solo depende de la temperatura. 102. Calor específico a presión constante como función polinómica de la temperatura. 103.- Expresiones del calor a partir de la primera ley en procesos con GI 104.- Conservación de la masa en el volumen de control. 105.- Ecuación de continuidad simplificada

106.- Interpretación de los términos de la ecuación general de la primera ley para un volumen de control 107.- ¿Por qué se desdobla el trabajo en esta ecuación? 108.- Condiciones de un FEES PRIMERA LEY PARA VOLUMENES DE CONROL 108. Condiciones FEES: -El V.C permanece fijo con relación a un sistema de coordenadas.-El estado de la masa en cada punto en el volumen no varai con el tiempo.-Las propiedades de la sustancia que ingresa o sale deben ser constantes.-La masa que entra es igual ala que sale, por lo tanto la que esta dentro es constante.-Calor y trabajo contante con el tiempo.

109.- Ejemplos de dispositivo donde se cumple un FESS 109. El radiador de un carro

110.- Balance de energía entre de toberas y difusores 110. El balance de energía entre toberas y difusores, en la tobera aumenta la u a medida que aumenta la velocidad siendo lo contrario para un difusor.

111.- Diferencias entre compresor y ventilador 111. En un ventilador la relación de presión de entrada con presión de salida es mayor a uno ligeramente mientras que para el comprensor esta relación llega a ser muy variada dependiendo del tipo de comprensor que se utilice.

112.- Balance de energía en bombas y turbinas 112. La energía cinética puede ser cero.

113.- Dispositivos de estrangulamiento 113. El efecto principal de un proceso de estrangulamiento es una caída de presión sin que haya una interacción de trabajo o cambios apreciables en la energía cinetica o energía potencial.

114.- Coeficiente Joule Thomson 114. El coeficiente de Joule Thomson es una propiedad termodinámica que denota el cambio de temperatura experimentado por una sustancia durante un proceso con h=cte. Entre dos presiones dadas.

115.- Balance en intercambiadores de calor 115.El intercambiador de calor tiene dos propósitos para extraes o ceder energía o para cambiar deliberadamente de fase, un fluido

116.- Disposiciones de flujo en un intercambiador de calor 116. El otro propósito de estos dispositivos; es para cambios de fase como en generadores de vapor (calderos), evaporadores, condensadores. En estos casos uno de los fluidos cambia de fase, por lo que la entalpía de vaporización forma parte del cambio total de entalpía para uno de los fluidos

117.- Balance de energía en flujo de tuberías: Ecuación de Bernoulli 118.- Tipos de turbinas térmicas 118. Turbinas a vapor: Su fluido de trabajo puede sufrir un cambio de fase durante su paso por el rodete. Turbinas a gas: En este tipo de turbinas no se espera un cambio de fase del fluido durante su paso por el rodete.

Turbinas a acción: en este tipo de turbinas el salto entálpico ocurre sólo en el estátor, dándose la transferencia de energía sólo por acción del cambio de velocidad del fluido. Turbinas a reacción: el salto entálpico se realiza tanto en el rodete como en el estátor, o posiblemente, sólo en rotor. Turbinas de alta, media y baja presión.

119.- Tipos de turbinas hidráulicas 119. Turbinas de acción: Son aquellas en que el fluido no sufre ningún cambio de presión a través de su paso por el rodete. La presión que el fluido tiene a la entrada en la turbina se reduce hasta la presión atmosférica en la corona directriz, manteniéndose constante en todo el rodete. Turbinas de reacción: Son aquellas en el que el fluido sufre un cambio de presión considerable en su paso por el rodete. El fluido entra en el rodete con una presión superior a la atmosférica y a la salida de éste presenta una depresión.

120.- Proceso FEUS: Condiciones 120. Condiciones para un proceso FEES: 1. El volumen de control permanece fijo . 2. El estado de la masa dentro del volumen de control, puede cambiar en el tiempo, pero en un instante dado tal estado es uniforme en todo el volumen de control.3. El estado de la masa que atraviesa cada una de las áreas de flujo de la superficie de control es constante con el tiempo aunque los flujos de masa sean variables en el mismo y por lo tanto la masa dentro del volumen de control. puede variar con el tiempo. 4º Los flujos de energía a través de la superficie de control (calor o trabajo) deberán ser constantes. con el tiempo.

121.- Porqué la ecuación de FEUS no se trabaja en función al tiempo 121. Porque en cualquier momento el estado en el volumen de control es uniforme.

122.- Diagrama de Sankey: Ejemplos SEGUNDA LEY: ENTROPIA 123. Los elementos de un ciclo: - Foco térmico: Sistema que recibe o entrega calor sin que varié su temperatura. –Fuente: Es el foco que entrega calor a la sustancia de trabajo en un ciclo determinado. – Sumidero: Es el foco que recibe calor desde la sustancia de trabajo de un ciclo.

123.- Elementos de un ciclo: Foco térmico, fuente y sumidero 124.- Máquina térmica : Esquema de principio 125.- Ejemplo de una máquina térmica en un ciclo 126.- Analogía eléctrica e hidráulica. 127.- Eficiencia de una máquina térmica 127. La eficiencia de una maquina térmica es la relación entre el trabajo neto en un ciclo respecto al calor suministrado.

128.- Máquina refrigeradora y bomba de calor: Diferencias 128. El refrigerador extrae calor de un foco que esta más frio que el ambiente y lo invierte en el ambiente mientras que la bomba de calor se basa en el mismo principio pero pasa calor del ambiente a un foco más caliente, como una habitación para caldearla.

129.- COP de una máquina refrigeradora y de una bomba de calor: Relación entre ambos. 130.- Enunciados clásicos de la segunda ley de la termodinámica

130. Clásicos segunda ley: - Kelvin-Planck: Es imposible construir una máquina térmica ideal o real que entregue trabajo tan solo con el intercambio de calor con un solo foco (fuente). –Clausius- Rankine: Es imposible construir un dispositivo que funcione en un ciclo y produciendo un efecto de transmisión de calor de un cuerpo más frío a un cuerpo más caliente, sin la entrega de trabajo. NINGUNO ES DEMOSTRABLE LOS DOS SON EQUIVALENTES.

131.- Ciclo reversible 131. El ciclo reversible: Aquel compuesto por procesos reversibles. Puede detenerse en cualquier instante de su desarrollo e invertir su sentido. a) Debe pasar por los mismos estados intermedios hasta llegar a su estado inicial. b) Debe presentar las mismas transferencia de energía, al mismo ritmo, pero en sentido opuesto.

132.- Factores que hacen irreversibles los procesos 132. Los factores que hacen irreversible un proceso: Rozamiento o fricción, Expansión irrestricta, La transmisión de calor a través de una diferencia finita de temperatura y la Mezcla de dos sustancias diferentes.

133.- Reversibilidad interna y externa. 134.- Proceso Reversible. 134. En un proceso reversible, la desviación respecto al equilibrio es infinitesimal y por lo tanto se produce con una rapidez infinitesimal.

135.- Eficiencia de Carnot 136.- Procesos del ciclo de Carnot 137.- Ciclo de Carnot en una máquina térmica y en una máquina invertida 138.- Escala Termodinámica de temperatura 138. el Punto triple del agua: 273,16 K

139.- Axiomas de Carnot 139. Axiomas de Carnot: - Si se tiene 2 máquinas térmicas, trabajando entre los mismos focos, la reversible siempre será la más eficiente – Todas las maquinas reversibles que trabajan entre los mismos focos térmicos tienen igual eficiencia.

140.-Entropía: Definición 140. La entropía es una magnitud termodinámica que indica el grado de desorden molecular de un sistema.

141.- Desigualdad de Clausius 142.- Entropía en un ciclo reversible 142. La características de la entropía: Es extensiva, (J/K o kJ/k¡K), no depende del procesos solo de sus estado inicial y del final

143.- Entropía en un ciclo irreversible 144.- Ejemplos de entropía en procesos irreversibles 144. Ejemplos de procesos irreversibles pueden ser: la descomposición radioactiva, la fricción o la viscosidad que modera el movimiento de un fluido.

145.- Tercer Ley de la Termodinámica.

145. La tercera ley de la termodinámica enuncia que a la entropía de todas las sustancias puras puede asignársele el valor cero a la temperatura del cero absoluto; este tiene particular importancia cuando intervienen reacciones químicas.

146.- Diagrama de Mollier 147.- Análisis del diagrama temperatura entropía 148.- Análisis de procesos con Entropía 149.- Relaciones de la entropía con otras propiedades 150.- Trabajo perdido 150. El trabajo perdido representa la diferencia entre el trabajo reversible y el trabajo irreversible

151.- Principio de incremento de la entropía 151. El principio de aumento de la entropía, es un enunciado general de la segunda ley de la Termodinámica.

152.- Proceso politrópico reversible para un gas ideal 153.- Cambio de entropía de un gas ideal 154.- Análisis del índice politrópico en un diagrama T-S 155.- Trabajo reversible e irreversibilidad 155. Trabajo reversible: Es la cantidad máxima de trabajo útil que puede obtenerse cuando un sistema experimenta un proceso entre los estados inicial y final. El fenómeno de la irreversibilidad resulta del hecho de que si un sistema termodinámico de moléculas interactivas es trasladado de un estado termodinámico a otro, ello dará como resultado que la configuración o distribución de átomos y moléculas en el seno de dicho sistema variará

156.- Eficiencia de segunda ley 156. Ley de Dalton: "La presión total de una mezcla es igual a la suma de las presiones parciales que ejercen los gases de forma independiente" el termino presión parcial son solo para gases ideales.

157.- Cambio de exergía de un sistema 158.- Exergía de flujo 159.- Transferencia de exergía por calor trabajo y masa 159. En el modelo de Amagat las propiedades de cada componente se consideran como si cada uno existiera separadamente a la presión y temperatura de la mezcla. “la suma de las fracciones de volumen es la unidad, y que no habría cambio de volumen si los componentes se mezclaran manteniendo constantes la temperatura y la presión”.

160.- Principio de decremento de exergía y la destrucción de exergía 161.- Balance de exergía en sistemas cerrados 162.- Balance de exergía en sistemas abiertos 162. Constante particular de una mezcla(R=‾R/M) R=8.3143 kJ/kmolK

163.- Fracción molar de una mezcla de gases ideales 164.- Fracción másica de gases ideales. 164. Generalidades de una mezcla entre gases y vapores: 1.-Consideremos una mezcla de dos gases cuya presión total sea baja. 2º En la zona de temperatura de trabajo, el estado de uno de los gases se hallará tan lejos de la zona de VH que podremos considerarlo como un gas ideal. Sin embargo en esta misma zona de temperatura el estado del otro gas se halla cerca de la zona de vapor húmedo, con lo cual este gas condensará al alcanzar la curva de saturación, a este gas se le denominará "vapor 3º La temperatura crítica del gas se halla muy por debajo y la del vapor muy por encima de la zona de temperatura considerada. 4º Las presiones parciales del gas y vapor son tan bajas, que para ambos componentes es válida la ecuación de estado de los gases ideales.

165.- Ley de Dalton 165. La temperatura de roció es la que alcanza cuando una mezcla gas-vapor que no está saturada y se le enfría isobáricamente hasta alcanzar la saturación.

166.- Ley de Amagat y Leduc 166. El aire húmedo es el aire seco mas el agua

167.- Energía interna y entalpía de una mezcla. 167. Simplificaciones asumidas: a) La zona de temperatura que posee importancia con las aplicaciones del aire húmedo se extiende desde -40C hasta50C, en las técnicas de secado se llegan a alcanzar temperaturas superiores. b) La temperatura del aire seco es de -141C muy por debajo de la zona de temperatura indicada. c) El aire seco puede ser considerado como gas ideal siempre que si pv no supere 10 a 20 bar. d) La Psat es bastante baja hasta la temperatura de 50C por lo que también podemos aplicar la ecuación de estado, de gases ideales .e) En las técnicas de secado, el aire húmedo empleado está a 100C- 300 C, pero solo contiene una pequeña parte de vapor de agua con lo que pv es incluso menor que psat a 50C

168.- Constante particular de una mezcla 168. Tipos de aire húmedo: 1° Aire húmedo no saturado, contiene agua, en forma de vapor sobrecalentado. (pvTM < p satTM) 2° Aire húmedo saturado con condensado líquido, contiene agua en forma de niebla o líquido precipitado.(T > 0,01 °C)*pvTM = p satTM. 3° Aire húmedo saturado con condensado sólido (T < 0,01 °C) Contiene además de vapor saturado de agua, hielo generalmente en forma de escarcha.

169.- Cambio de entropía de una mezcla de GI 170.- Generalidades de una mezcla entre gases y vapores 171.- Temperatura de rocío 172.Proceso de la saturación adiabática, constituye uno de los métodos para determinar la humedad relativa y especifica de una mezcla de aire seco y vapor de agua, consideraciones: El ducto donde entra la mezcla es adiabático, La mezcla fluye durante el tiempo suficiente para que salga como mezcla saturada , entonces la salida de la temperatura de la mezcla será menor que la de entrada., Se debe suministrar agua líquida de reposición a la temperatura de la mezcla saturada, la temperatura a la cual sale la mezcla saturada, es la TEMPERATURA DE SATURACION ADIABATICA.

172.- Aire húmedo 173.- Simplificaciones asumidas en el estudio de aire húmedo 174.- Los tres tipos de aire húmedo: no saturado, saturado con condensado líquido y saturado con condensado sólido.

174. Temperatura de Bulbo Seco: Es la temperatura que se mide en un termómetro al ponerlo en contacto con una mezcla de aire seco y vapor de agua.

175.- Volumen específico del aire húmedo 175. Temperatura de Bulbo Húmedo: Es la temperatura que se mide con un termómetro cubierto con una gasa impregnada de agua, al ser colocada en una mezcla de aire seco - vapor de agua. La velocidad del aire debe estar comprendida entre 30 y 60 m/min. * El psicómetro es el dispositivo que consta de dos termómetros, uno para medir TBS y el otro para TBH.

176.- Entalpía específica del aire húmedo 177.- Primera ley en una mezcla gas-vapor 178.- Proceso de saturación adiabática 179.- Interpretación de la temperatura de saturación adiabática 179. El aire refrigerado tiende a bajar la humedad relativa que es benéfica para el almacenamiento de la mayoría de las cosechas hortícolas. El método más sencillo para aumentar la humedad relativa del aire del almacén consiste en mojar el suelo de la cámara, o humectar los recipientes o los empaques con agua fría y dejar que se evapore. Para un sistema más permanente de humedad relativa alta en el ambiente del almacén, puede añadirse humedad al aire refrigerado. Para ello el aire impulsado por el ventilador y que circula alrededor del serpentín del evaporador (R), se hace pasar por paja o musgo mojado (M). El aire así humedecido es entonces impulsado hacia el cuarto de almacenamiento a través de una pared perforada (P). Musgo mojado como una fuente de humedad en el interior de una cámara fría

180.- Temperatura de bulbo seco 180. El Punto de Rocío es el valor al que debe descender la temperatura del aire para que el vapor de agua existente comience a condensarse. Por lo tanto, el punto de rocío es la temperatura, a la cual, en un aire que se enfría, comienza la formación de niebla, y también de rocío sobre los objetos. El punto de rocío o temperatura de rocío es la temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire, produciendo rocío, neblina, cualquier tipo de nube o, en caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja, escarcha.

181.- Temperatura de bulbo húmedo 181. El secador de pelo está compuesto de un elemento calefactor instalado dentro de un paso de flujo de aire que se extiende desde una entrada de aire hasta una salida de aire. Su función es ,generalmente, la de transferir calor al cabello consiguiendo la evaporación del agua líquida que se encuentra en el mismo.

182.- Manejo de la carta psicrométrica 182. La eficiencia de humidificación es la relación entre la masa de agua evaporada por el humidificador y la masa teórica necesaria para alcanzar la saturación, a una temperatura dada.

183.- Construcción de la carta psicrométrica. 183. El factor de contacto se define como la parte del aire que pasa por el serpentín, que toca la superficie de enfriamiento y se enfría por este mecanismo mientras que el factor de derivación, bypass se define como la parte del aire que no toca la superficie y por lo tanto no se enfría por este mecanismo…. FC+FD=1