11/MARZO PROF.. JUAN JOSÉ CORACE

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE FÍSICAF Y QUÍMICA CURSO FÍSICAF II 2013 CLASE I 11/MARZO PROF.. JUAN JOSÉ CORACE

2 FISICA II SISTEMAS MATERIALES Y SISTEMAS TERMODINÁMICOS. MICOS. PROPIEDADES. ESTADO DE UN SISTEMA. PROCESOS.

3 FISICA II TERMODINÁMICA MICA

4 La palabra ENERGÍA,, proviene del vocablo (érgon) que significa fuerza en acción,, o capacidad para producir trabajo, es el protagonista principal de nuestra materia: LA TERMODINÁMICA MICA

5 LA TERMODINÁMICA MICA ES LA CIENCIA QUE ESTUDIA LA CONVERSIÓN N DE LAS DISTINTAS FORMAS DE ENERGÍAS AS ETIMOLÓGICAMENTE, ES EL ESTUDIO DE LA RELACIÓN ENTRE CALOR Y DEL TRABAJO

6 FORMAS DE ENERGÍA CONDICIÓN ENERGÍA SIN TRANSICIÓN ENERGÍA EN TRANSICIÓN TIPO POTENCIAL CINÉTICA INTERNA (TÉRMICA) ELECTROMAGNÉTICA TICA QUÍMICA TRABAJO CALOR CONDICIÓN PROPIEDADES DEL SISTEMA NO ES UNA PROPIEDAD DEL SISTEMA ES FUNCIÓN N DE UN PROCESO SE PRESENTA DURANTE UN PROCESO

7 SISTEMAS MATERIALES POSEEN DE LOS ENERGÍA ENTRE HACE POSIBLE SE EJERCEN MUTUAMENTE A TRAVÉS S DE MODIFICAN LA ACCIONES PRODUCEN CAMBIOS

8 LA TERMODINÁMICA MICA SE EXPLICA A PARTIR DE PRINCIPIOS O LEYES Principio Cero: : permite definir la TEMPERATURA como una propiedad. Principio Uno: : define el concepto de ENERGÍA A como magnitud conservativa. Principio Dos: : define la ENTROPÍA A como magnitud no conservativa, una medida de calificar los procesos. Principio Tres: : postula algunas propiedades en el CERO ABSOLUTO de temperatura.

9 EN TÉRMINOS SIMPLES: Primer Principio: especifica la CANTIDAD de ENERGÍA. Segundo Principio: define la CALIDAD de esa ENERGÍA. Tercer Principio: puntualiza la muerte térmicat del Universo o el Final de la ENERGÍA.

10 TERMODINÁMICA la parte de la física que estudia procesos en los cuales los sistemas intercambian energía o materia cuando están en EQUILIBRIO.

11 APLICACIONES DE ESTA MATERIA PRODUCCIÓN N DE VAPOR Y ENERGÍA GENERACIÓN N DE ENERGIA FOTOVOLTAICA SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN N y CALEFACCIÓN CELDAS DE COMBUSTIBLES CALENTAMIENTO SOLAR DESALILIZACIÓN N DE AGUA LICUEFACCIÓN N DE GASES

12 CONCEPTOS BÁSICOSB SISTEMA ENTORNO O MEDIO AMBIENTE SISTEMA ABIERTO SISTEMA CERRADO SISTEMA AISLADO PROCESOS, CICLOS Y EL EQUILIBRIO LA ENERGÍA A Y LOS CAMBIOS

13 SISTEMAS

14 SISTEMAS

15 SISTEMA - MEDIO AMBIENTE W LIMITE O FRONTERA Q m SISTEMA

16 ENTORNO O MEDIO AMBIENTE es lo que rodea al sistema

17 SISTEMA ABIERTO

18 SISTEMA CERRADO

19 SISTEMA AISLADO

20 VASO DE DEWAR

21 CARACTERISTICAS DEL SISTEMA AISLADO TIENEN ENERGÍA Y MASA CONSTANTE FRONTERA RÍGIDA, no permiten el intercambio de energía mecánica; FRONTERA PERFECTAMENTE AISLADA, no permiten el flujo de calor; FRONTERA IMPERMEABLE; no permiten el intercambio de materia. Estos sistemas no ocurren en la naturaleza, sin embargo son importantes porque facilitan el estudio de casos generales

22 SISTEMA UNA BACTERIA UN HUEVO DE GALLINA UNA CÁPSULAC ESPACIAL EL UNIVERSO CLASIFICACIÓN ABIERTO ABIERTO CERRADO AISLADO COMENTARIOS HAY INTERCAMBIO DE MATERIA CON LOS ALREDEDORES..COMO CALOR Y TRABAJO LA CÁSCARAC DEL HUEVO PERMITE EL PASAJE DE GASES. ESTE SISTEMA TAMPOCO ES ADIABÁTICO, PUES PERMITE EL PASAJE DE CALOR DE LA MADRE NO SE PERMITE EL INTERCAMBIO DE MATERIA CON EL EXTERIOR, PERO SÍS RECIBE ENERGÍA DESDE FUERA (COMO RADIACIÓN) POR DEFINICIÓN

23 LA TERMODINÁMICA MICA DEFINE LOS SISTEMAS MEDIANTE SUS PROPIEDADES OBSERVABLES PROPIEDADES, PARÁMETROS, VARIABLES, MEDIBLES TRAS UN PROCESO O EVENTO ES ES DECIR UN CAMBIO SON PROPIEDADES : PRESIÓN, LA TEMPERATURA, EL ÍNDICE DE REFRACCIÓN, VISCOSIDAD, DENSIDAD, MASA, VOLUMEN, COLOR, SABOR, OLOR,RUGOSIDAD

24 PROCESOS

25 PROCESOS

26 PROCESOS

27 PROCESO ES LA ACCIÓN N QUE MODIFICA A UN SISTEMA CAMBIANDO DE UN ESTADO A OTRO. EXISTEN DIFERENTES PROCESOS Y ESTOS VAN A DEPENDER DE LA TRAYECTORIA O CAMINO SEGUIDO PARA LLEGAR AL CAMBIO: PROCESO QUÍMICO PROCESO FÍSICOF PROCESO TÉRMICOT PROCESO TERMODINÁMICO MICO IRREVERSIBLE PROCESO TERMODINÁMICO MICO REVERSIBLE

28 EQUILIBRIO - TRAYECTO ESTABLE - METAESTABLE PROCESO

29 EQUILIBRIO ESTABLE: NIVEL DE ENERGÍA MÁS BAJO. EQUILIBRIO EQUILIBRIO METAESTABLE: REÚNE LOS ATRIBUTOS DE EQUILIBRIO, PERO NO TIENE EL NIVEL ENERGÉTICO MÁS BAJO. SÓLO SI SE SUPERA LA BARRERA DE ENERGÍA (ENERGÍA DE ACTIVACIÓN) SE ACCEDERÁ AL ESTADO ESTABLE. SISTEMA INESTABLE: EXISTEN DOS CASOS TIPO 1 TIPO 2 REÚNE PRIMER ATRIBUTO DE EQUILIBRIO, PERO NO EL SEGUNDO. NO REÚNE NINGUNO DE LOS ATRIBUTOS.

30 PROCESO TERMODINÁMICO MICO IRREVERSIBLE CAMBIO DE UN ESTADO METAESTABLE A UN ESTADO MÁSM ESTABLE DE MENOR ENERGÍA. PROCESO TERMODINÁMICO MICO REVERSIBLE CAMBIO DE UN ESTADO INICIAL ESTABLE A UN ESTADO FINAL TAMBIÉN ESTABLE,, PASANDO POR UNA SECUENCIA CONTINUA DE ESTADOS DE EQUILIBRIO. EN LA NATURALEZA NO EXISTEN PROCESOS PERFECTAMENTE REVERSIBLES, SE EMPLEAN SÓLO COMO MODELOS TERMODINÁMICOS. MICOS.

31 CICLOS

32 FIN CLASE I PROXIMA CLASE 15 MARZO2012