Preguntas y respuestas Termodinámica

Universidad Tecnológica de Santiago

(UTESA)

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• Materia:

• Termodinámica

• Grupo:

• 002

• Presentado A:

• Winston Barrientos

• Presentado Por:

• Indira C. Martínez  1-11-0916

Santiago de los caballeros,

República Dominicana,

22 de Abril del año 2014.

Trabajo Final Tercer Parcial Termodinámica I

1. ¿Qué  es una frontera móvil?

Una Frontera Móvil: es aquella que está relacionada con la expansión o compresión de un gas en un dispositivo de cilindro-émbolo. Durante este proceso, parte de la frontera (la cara interna del émbolo) se mueve en vaivén; por lo tanto, el trabajo de expansión y compresión suele llamarse trabajo de frontera móvil o simplemente trabajo de frontera.

1. Definir un sistema cuasiequilibrio.

Un sistema cuasiequilibrio: es durante el cual el sistema permanece cercano al equilibrio todo el tiempo y al mismo tiempo siguen muy de cercas los motores reales cuando el embolo se mueve a una velocidad alta.

1. Es el trabajo de frontera móvil una función de trayectoria o de punto. Explicar. ver figura 4-4 del libro.

El trabajo de frontera móvil es una función de trayectoria porque depende de la misma, seguida así como de los estados finales, si el trabajo no juega una función de la trayectoria, ningún de los dispositivos cíclico tales como: motores automotrices y centrales eléctricos, podría operar como productos de trabajo.

1. Dibujar y explicar la curva de fase que describe el trabajo de comprensión y expansión de un cilindro.

Es igual a la magnitud P-V es a la magnitud al trabajo hecho en cuasi equilibrio, durante una expansión o proceso de comprensión de un sistema cerrado.

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1. De la ecuación de trabajo de frontera móvil aplicada a un cilindro de motor Wb =Wfricion + Watm+ Wcigueñal = ʃ̩² (Ffricción + PATM + Fcigueñal )dx

Explicar cada uno de los términos y describir una situación real o imaginaria donde el trabajo en esta aplicación sea nulo.

Wb = representa la cantidad de energía transferida desde el sistema durante el proceso de expansión (o hacia el sistema durante uno de comprensión).

W Fricción = energía de fricción.

W atm = trabajo atmosférico del camino del émbolo.

W cigüeñal = trabajo del cigüeñal para hacer girarlos.

Un recipiente rígido se enfría aire y se disminuye la presión y la temperatura, como era de esperarse porque un recipiente rígido tienen un volumen constante y dv = o en esta ecuación, por lo tanto, en este proceso no se realiza trabajo de frontera: es decir, el trabajo de frontera realizado durante un proceso a volumen constante es siempre cero.

1. Haga un análisis de comparación entre los gráficos 4-6 y 4-7 del libro de texto  y haga notar las diferencias. 

En estos problemas nos muestra los datos como la presiones y temperaturas de forma gráfica con presión verticalmente y volumen horizontal.

Aquí podemos observar que en la figura 4 – 6 que se disminuye la presión y la temperatura y por eso el trabajo de frontera realizado es cero mientras en fue 4 – 7 se calienta vapor en un dispositivo de cilindro émbolo y la temperatura sube a presión constante y por esto se determinara el trabajo de frontera que se lleva a cabo o sea, se realiza trabajo diferente de cero.

1. Léase el ítem 4.2 sobre balance de energía para sistemas cerrados y haga un resumen de no más de dos párrafos sobre el tema o un cuarto de página.

Para un sistema cerrado que experimenta un ciclo, los estados inicial y final son idénticos, por lo tanto, ∆E = sistema  E 2 - E 1 =  0. Entonces, el balance de energía para un ciclo se simplifica a E entrada - E salida = 0 o E entrada = E salida.

En este trabajo de frontera para un proceso a presión constante nos ilustra que usando un dispositivo sin fricción conformado por un cilindro – émbolo con una determinada lbm de vapor, a una presión específica y una temperatura aquí podemos ver tanto la temperatura como la presión permanece constante y tendremos como resultado un signo positivo lo que indica que el sistema realiza trabajo.

1. Defina que es calor específico. A volumen constante y presión constante. Haga referencia a la propiedades que se definen por medios de los calores específico.

El calor específico: se define como la energía requerida para elevar en un grado la temperatura de una unidad de masa de una sustancia.

Desde un punto de vista físico, el calor específico a volumen constante c v: se puede considerar como la energía requerida para elevar en un grado la temperatura de una unidad de masa de una sustancia cuando el volumen se mantiene constante.

La energía requerida para hacer lo mismo cuando se mantiene constante la presión es el calor específico a presión constante c p, el calor específico a presión constante c p es siempre mayor que c v porque a presión constante se permite que el sistema se expanda y la energía para este trabajo de expansión también debe ser suministrada al sistema.

1. Interprete las observaciones hecha por el autor de las ecuaciones 4-19 y 4-20 sobre Cv y Cp.

Otra propiedad de esta manera, deben ser propiedades por sí misma.  Como cualquier otra propiedad, los calores específicos de una sustancia dependen del estado que generalmente se especifica mediante dos propiedades intensivas, independiente.

1.  Qué importancia tiene la afirmación  que se hace al pie de la figura 4-21 de que calor específico cambia con la temperatura, con relación a la entalpia y la energía interna.

Es de suma importancia de hecho sería más adecuado definir Cv como el cambio en la energía de una sustancia por cambio unitario de temperatura a volumen constante.  Asimismo es posible definir Cp como el cambio en la entalpía de una sustancia por cambio unitario en la temperatura a presión constante.  Tanto la energía interna como la entalpía de una sustancia se pueden modificar mediante la transferencia de energía en cualquier forma, con el calor como una de las posibles formas de ellas.

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