abrebocas termodinámica ( introducción a la termodinámica), Esquemas y mapas conceptuales de Termodinámica

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TERMODINÁMICA

Física térmica --> Física del calor

• Rama de la física encargada del estudio de la interacción entre el calor y otras manifestaciones de la energía.
• Rama de la física que describe los estados de equilibrio termodinámico a nivel macroscópico
• Ciencia de la energía Thermés (calor) + dynamis (fuerza)

Contenido del curso

• (^) Unidad 0 : Introducción
• (^) Unidad 1 : Sistemas termodinámicos y equilibrio

térmico

• (^) Unidad 2 : Análisis general de la energía,

sustancias puras, GI, introducción a 1ra ley

• (^) Unidad 3 : Sistemas abiertos y cerrados

estables y dinámicos

• (^) Unidad 4 : Segunda ley de la termodinámica,

entropía, Exergía, eficiencia isentrópica

• (^) Unidad 5 : El ciclo de Carnot
• (^) Unidad 6 : Ciclos Termodinámicos en Ingeniería I II III

Competencias

• (^) Estimar el estado y la variación en las propiedades de un sistema cuando

ocurren fenómenos de transferencia o transformación de la energía.

• (^) Analizar sistemas y procesos térmicos haciendo uso de la ley de

conservación de la energía y del principio de conservación de la masa.

• (^) Determinar el desempeño de ciclos termodinámicos y sus componentes

aplicando las leyes de la termodinámica.

Modelar problemas en los que intervienen procesos de transformación de la

energía empleando leyes y principios de la termodinámica

TERMODINÁMICA

• (^) Descubrimiento del fuego --> ??
• (^) Fundición de metales --> 3000 AC
• (^) Máquina de Newcomen --> 1705 DC
• (^) Motor de combustión --> 1800 DC
• (^) Armas termonucleares --> 1945 DC Antecedentes

Algo de historia Sadi Carnot James Joule Físico Inglés, con varios trabajos en electricidad, termodinámica y magnetismo Lord Kelvin Físico y matemático Inglés. Responsable de la escala kelvin de Temperatura Se le reconoce hoy como el fundador o padre de la termodinámica James Watt Clausius T. Newcomen Ingeniero escoses que mejoró la máquina de Newcomen Físico y matemático Alemán que propuso la teoría del calor sobre una base más sólida y más verdadera Herrero Inventor de una de las primeras máquinas de vapor

FORMAS DE ENERGÍA

• (^) Cinética
• (^) Potencial
• (^) Térmica (calor)
• (^) Mecánica
• (^) Eléctrica
  • (^) Solar
  • (^) Eólica
  • (^) Hidráulica
  • (^) Lumínica
  • (^) Etc, etc, etc.

Transformación energética MÁQUINA O PROCESO ENERGÍA APROVECHADA ENERGÍA DESPERDICIADA ENERGÍA SUMINISTRADA Las fuentes de energía como la combustibles, solar, eólica, biomasa, entre otras son conocidas como energía primaria. Dicha energía suele ser transformada en otras formas de energía de fácil aprovechamiento para suplir algunas necesidades humanas La energía siempre pasa de formas más útiles a formas menos útiles. Lo que conlleva pérdidas en los procesos (energía desperdiciada) ¿Cuánta en la energía desperdiciada en un Motor de combustión interna?

Aplicaciones de la termodinámica

• (^) Plantas de generación eléctrica
• (^) Motores de combustión
• (^) Calefacción, refrigeración y aire

acondicionado

• (^) Tratamientos térmicos de

materiales

• (^) Procesos químicos
• (^) Procesos biológicos
• (^) Procesos naturales

Aplicaciones de la termodinámica

Conceptos preliminares Energía Potencia 1 𝑊 = 1 𝐽 𝑠 1 h𝑝 = 746 𝑊

• Plancha eléctrica  1,5 kW
• (^) Televisor led 32pulg  0,15 kW
• (^) Vehículo 1,6 L  80 kW Algunos valores aproximados para reconocer ordenes de magnitud
• (^) Jepírachi (Guajira)  20000 kW
• Hidroituango  2400000 kW =2400 MW

Bibliografía

• (^) Çengel, Y. & Boles, M. “Termodinámica”, 7ª Edición. Editorial Mc Graw-Hill, México, 2006.
• Van Willen, Scott, “Fundamentos de Termodinámica”, 2a edición. Editorial Limusa Wiley, México, 2006.
• Moran M., Shapiro H. “Fundamentos de Termodinámica Técnica”. Editorial Reverté, España, 2004.
• (^) Jones J.B & Dougan R. E, “Ingeniería termodinámica”, 2ª edición. Editorial Prentice Hall. México, 1997.
• (^) Wark, Kenneth., “Termodinamica”, 5ª edición. Editorial Mc Graw-Hill, 1996.
• Serway, Raymond. “Física”. 6ª Edición. Editorial Thomson. Australia, 2005.