15/MARZO PROF. JUAN JOSÉ CORACE

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE FÍSICAF Y QUÍMICA CURSO FÍSICAF II 2013 CLASE II 15/MARZO PROF. JUAN JOSÉ CORACE

2 FISICA II EQUILIBRIO ESTADOS DE AGREGACION PROPIEDADES - FLUIDOS EN EQUILIBRIO ECUACION DE ESTADO.

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5 EQUILIBRIO TERMODINÁMICO MICO EQUILIBRIO TÉRMICOT EQUILIBRIO MECÁNICO EQUILIBRIO MATERIAL O QUIMICO

6 CUALQUIER SISTEMA QUE TENGA GRADIENTES DE: TEMPERATURA, PRESIÓN N O COMPOSICIÓN, TENDERÁ A CAMBIAR HASTA ELIMINAR ESOS GRADIENTES.

7 LOS SISTEMAS NATURALES TIENDEN A ESTADOS DE MÍNIMAM ENERGÍA LOS COMBUSTIBLES SE AGOTAN LOS GLOBOS SE DESINFLAN LOS CUERPOS CALIENTES SE ENFRIAN LOS NEUMATICOS SE GASTAN LAS HOJAS SE MARCHITAN LA COMIDA SE DESCOMPONE LAS PERSONAS ENVEJECEN

8 La forma estable de una sustancia es diferente en distintos condiciones. Casos 1)Agua + 5ºC5 la forma estable es líquidal y a 5 ºC es sólidas 2)El Carbono a alta P y T, la forma estable es como diamante, a baja P y T es grafito.

9 RELACION ENTRE EL EQUILIBRIO Y LAS VARIABLES o PROPIEDADES DE ESTADO LOS SISTEMAS EN EQUILIBRIO TIENEN PROPIEDADES MEDIBLES. UNA PROPIEDAD ES CUALQUIER CANTIDAD QUE TIENE UN VALOR FIJO E INVARIABLE: TEMPERATURA, DENSIDAD, ÍNDICE DE REFRACCIÓN... ESTAS VARIABLES CARACTERIZAN A LOS ESTADOS DEPENDEN SÓLOS DEL ESTADO ACTUAL DEL SISTEMA Y NO DE LA FORMA EN QUE SE ALCANZÓ ESE ESTADO. PROPIEDADES EXTENSIVAS PROPIEDADES INTENSIVAS PROPIEDADES ESPECÍFICAS

10 CUANDO SE HAN ESPECIFICADO LAS VARIABLES NECESARIAS PARA DESCRIBIR AL SISTEMA SE DICE QUE SE HA ESPECIFICADO EL ESTADO DEL SISTEMA. UN SISTEMA SE ENCUENTRA EN ESTADO DEFINIDO CUANDO TODAS SUS PROPIEDADES POSEEN VALORES ESPECÍFICOS. SI A SU VEZ ESTOS VALORES NO CAMBIAN CON EL TIEMPO, EL SISTEMA SE DICE QUE ESTÁ EN EQUILIBRIO TERMODINÁMICO MICO,, PARA EL CUAL NO EXISTE UN FLUJO DE MASA O ENERGÍA.

11 LA TERMODINÁMICA MICA DEFINE LOS SISTEMAS MEDIANTE SUS PROPIEDADES OBSERVABLES PROPIEDADES SON: PRESIÓN, LA TEMPERATURA, EL ÍNDICE DE REFRACCIÓN, VISCOSIDAD, DENSIDAD, MASA, VOLUMEN, ETC PROPIEDADES QUE PUEDEN SER INTENSIVAS, EXTENSIVAS O ESPECIFICAS

12 PROPIEDADES EXTENSIVAS Son proporcionales a la cantidad de materia considerada y por lo tanto dependen del tamaño del sistema. Son propiedades aditivas; el valor del todo es igual a la suma de las partes. Ejemplos: Volumen, Masa, Energía, Entalpía, a, Entropía, etc. PROPIEDADES INTENSIVAS Son independientes de la cantidad de materia (del tamaño o del sistema). No son aditivas. Ejemplos: Concentración, n, Temperatura, Presión,etc n,etc.

13 PROPIEDADES ESPECIFICAS Son las propiedades extensivas relacionadas con la cantidad de materia. Ejemplos volumen específico, masa específica, energía a específica, entalpía a específica, entropía específica, etc. Pasan a ser independientes de la cantidad de materia o del tamaño o del sistema).

14 TIPO RELACIONADAS CON LA MASA PROPIEDADES TERMODINÁMICAS MICAS EXTENSIVA MASA INTENSIVA DENSIDAD CONCENTRACIÓNN DE UN SOLUTO P-V-T ENERGÍA TÉRMICA VOLUMEN CAPACIDAD CALORÍFICA ENERGÍA ENTROPÍA ENTALPÍA ENERGÍAA LIBRE VOLUMEN ESPECÍFICO (VOL/M) VOLUMEN MOLAR (VOL/MOL) PRESIÓN TEMPERATURA CALOR ESPECÍFICO ENERGÍAA ESPECIFICA ENTROPÍAA ESPECIFICA ENTALPÍAA ESPECIFICA POTENCIAL QUÍMICO OTRAS PROPIEDADES CONSTANTE DIELÉCTRICA ÍNDICE DE REFRACCIÓN VISCOSIDAD

15 SÓLIDOS - FLUIDOS PROPIEDADES CARACTERISTICAS MASA DENSIDAD VOLUMEN

16 CONCENTRACIÓN DENSIDAD

17 DIMENSIONES Y UNIDADES PROPIEDADES EXTENSIVAS V (volumen), E (energía) a), U (energía a interna), A (área), M (masa molar)... Usaremos letras mayúsculas imprenta Con excepción n de la masa y númeron de moles, m y n PROPIEDADES INTENSIVAS y ESPECÍFICAS v (volumen específico V /m), ρ (densidad m /V) u (energía a interna específica U/m) Usaremos letras minúsculas imprenta Con excepción n de las intensivas puras, P y T (presión y temperatura )

18 VOLUMEN, VOLUMEN ESPECÍFICO Y DENSIDAD Volumen (V ) es el espacio que ocupa una sustancia; USAREMOS SIEMPRE metros cúbicos (m 3 ). Volumen específico (v) es el volumen que ocupa la unidad de masa de una sustancia; USAREMOS SIEMPRE metro cúbico x kilogramo (m 3 /kg.). Densidad (ρ) es la masa de la unidad de volumen de una sustancia; USAREMOS SIEMPRE kilogramos x metro cúbico (kg./m 3 ) Relaciones: v = V/ m ; ρ = m/v y v = 1/ρ

19 CONCEPTO DE ESTADO DE AGREGACION DE LA MATERIA (P,T )

20 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DENSIDAD [ ] M/V = [kg. m - 3 ] VISCOSIDAD - [ µ ] = [Pa[ s] PRESIÓN [P] =[Pa Pa] ADHERENCIA f INTERMOL - [N] COHESIÓN f ATRACCÍON [N] TENSION SUPERFICIAL [ ]] =[N.m - 1 ] CAPILARIDAD [ ] [m]

21 FIN CLASE II PROXIMA CLASE 18/MARZO/2013