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Termodinámica
M. del Carmen Maldonado Susano
Fecha: 21/03/2019
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Porción del espacio ocantidad de materia que seselecciona para realizar unanálisis energético.
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Todo lo ajeno al sistema se conoce comoentorno o medio ambiente, y el límite realo hipotético se denomina frontera olímites del sistema.
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Sistema
Abierto
Cerrado
Aislado
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También llamado Volumen de control.
Es un sistema en el cual existeintercambios de energía y materia.
Una turbina o una caldera sonejemplos de volúmenes de control.
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Tasa de café (2019) tomado de página web:https://www.fotosearch.com.mx/CSP526/k19020150/
calor
Temperatura ambiente = 20°C
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• Es un sistema en el cual sólo existeintercambio de energía pero no haytransferencia de masa entre el mismoy sus alrededores.
• Como ejemplo podemos citar el gasencerrado en un cilindro en un motorde combustión interna o una ollatapada.
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Olla exprés (201) tomado de página webhttps://www.fotosearch.com.mx/CSP397/k3975630/
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SISTEMA AISLADOLlamamos sistema aislado a aquel
cuyas paredes no permiten ni la
transferencia de masa ni la
transferencia de energía.
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Termo (2019) tomado de página webhttps://www.dolce-gusto.com.mx/termo-rojo
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PROPIEDAD TERMODINÁMICA
Es una característica de unsistema termodinámico y sólodepende de la condición oestado en que se encuentre; esdecir, es independiente decómo se llegó a ese estado.
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Propiedades
Intensivas:No dependen de la masa.
Extensivas:Si dependen de la masa.
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21/03/2019Página 13
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Se basa en el principio de la conservaciónde la energía.
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“La energía ni se crea, ni se destruye sólo se
transforma”
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EWQ =+
UEpEcWQ ++=+
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Es aquella que dependeexclusivamente de la velocidaddel cuerpo.
21/03/201917
2
2
1vmEc =
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Es aquella que dependeexclusivamente de la posicióndel cuerpo en el universo.
21/03/201918
pE m g h=
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• Es la energía que un sistema posee, esdecir, es la suma de las diversas formasenergías que tienen las moléculas en unestado determinado como:
❑ Traslación❑ Rotación❑ Molecular❑ Eléctrica,❑ Química, etc.
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• Se tiene una masa de agua de 150 gramos a unaTinicial de 40°C, ce del agua = 4186 J/kg °C
• Se tiene una masa de niquel de 350 gramos a unaTinicial de 21 °C
• Si la Temperatura de equilibrio fue de 34.5°C
• Determine la ce del niquel
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( ) ( ) 0Agua Agua eq inicial Agua Niquel Niquel eq inicial Niquelm ce T T m ce T T− −− + − =
( )final inicialQ m ce T T= −
0=+niquelAgua
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( ) ( )Niquel Niquel eq inicial Niquel Agua Agua eq inicial Aguam ce T T m ce T T− −− = −
( )( )
Agua Agua eq inicial Agua
Niquel
Niquel eq inicial Niquel
m ce T Tce
m T T
−
−
−=
−
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??niquelce =
( )( )
Agua Agua eq inicial Agua
Niquel
Niquel eq inicial Niquel
m ce T Tce
m T T
−
−
−=
−
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Medio litro de alcohol etílico a 18°C se mezclacon medio litro de agua a 25°C en uncalorímetro aislado.
Considerando que el ce-alcohol es 2438 J/kg Ky su densidad de 810 kg/m3, determine:
A) masa del alcohol
B) la temperatura de equilibrio
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30.0005alcoholV m=
• A) masa del alcohol
3810alcohol
kg
m
=
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• A) masa del alcohol = ?
kg.masaalcohol
4050=
3alcohol
masa kg
volumen m
=
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agua agua agua Alcohol Alcohol Alcohol
agua agua Alcohol Alcohol
m ce Ti m ce Ti
eq m ce m ceT
+
+=
• B) la temperatura de equilibrio
0=+alcoholAgua
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41865024284050
254186501824284050
*.*.
**.**.
eqT
+
+
=
C.Teq
= 762422
• B) la temperatura de equilibrio
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PresentaciónM. del Carmen Maldonado Susano
Edición
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21/03/2019Página 32
Termodinámica y sus aplicacionesSecretaría de Energía (SENER)
Apuntes de Principios de EnergéticaNúñez Orozco Félix (FI-UNAM)
Ejercicios tomados de exámenes colegiadosdel Departamento de Física Experimental (FI-UNAM)