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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA VICERRECTORADO ACADEMICO PROYECTO DE CARRERA INGENIERIA INDUSTRIAL ASIGNATURA: TERMODINAMICA MSc Ing. Lilian Castillo SISTEMAS, PROPIEDADES y PROCESOS

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SISTEMA Sistema Aislado Sistema Abierto Sistema Cerrado PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS Propiedades Intensivas Propiedades Extensivas PROCESOS TERMODINAMICOS Proceso Isotérmico Proceso Isobárico Proceso Isométrico Proceso Adiabático Proceso Politrópico PUNTOS A TRATAR

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Es la porción delimitada y especificada del mundo físico, que contiene cantidades definidas de sustancia que se consideran bajo estudio o constituyen nuestro interés. SISTEMA TERMODINÁMICO

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TIPOS DE SISTEMA

SISTEMA ABIERTO : 

SISTEMA ABIERTO Sistema Abierto ó volumen de control : Es una región seleccionada en el espacio .Por lo común encierra a un dispositivo que comprende un flujo de masa como un compresor, una turbina , o una tobera . El flujo a través de estos dispositivos se estudia mejor al seleccionar la región dentro del dispositivo como el volumen de control . Tanto la masa como la energía puede cruzar la frontera de un volumen de control , la cual se llama superficie . Sistema Abierto ; Presentan intercambio con el ambiente , a través de entradas y salidas intercambiando energía y materia con el ambiente o exterior .

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Como ejemplo de un sistema Abierto se considera el calentador de agua mostrado en figura Superficie de Control Entrada de agua fria Salida de agua caliente Calentador de Agua ( Volumen de Control ) Un sistema abierto (un volumen de control ) con una entrada y una salida .

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Consiste en una cantidad fija de masa. La cuál no puede entrar o abandonar un sistema cerrado, pero la energía en forma de calor o trabajo puede cruzar la frontera. Masa constante Sistema cerrado Si energía Sistema cerrado Figura 4 SISTEMA CERRADO

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Gas Gas Frontera Movil 2 Kg 1 m3 2 Kg 3 m3 Frontera fija La frontera de un sistema fija o móvil .

SISTEMA AISLADO : 

SISTEMA AISLADO Sistema Aislado : Se le considera aislado cuando este no intercambia ni materia ni energía con el exterior en Condiciones especiales de estudio . Sistema Aislado : Es aquél que no es afectado de ninguna manera por los alrededores .Esto significa que ninguna masa , calor o trabajo cruzan los límites del sistema .

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Un termo ideal (Aislado y de paredes rígidas) Una botella de leche en la estantería del comercio. Un automóvil (Entra combustible, aceite, aire, salen gases de escape, desechos, se produce energía) EJEMPLOS

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PROPIEDAD: Es cualquier magnitud que sirve para describir un sistema. INTENSIVAS: Son aquellas que no dependen de la masa del sistema. Ejemplo: La temperatura La presión, La densidad La velocidad. Si se unen dos sistemas, las propiedades intensivas no se suman. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS

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EXTENSIVAS: Son aquellas que dependen de la masa del sistema. Ejemplo: El volumen La cantidad de masa La energía cinética. Si se unen dos sistemas, la propiedad extensiva del nuevo sistema es la suma de las propiedades extensivas correspondientes de los dos sistemas originales. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS

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Identifíquese cual de las siguientes propiedades son extensivas y cuales son intensivas: Extensiva intensiva Extensiva Intensiva Intensiva Intensiva PROPIEDAD

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PROCESO TERMODINAMICO Es el cambio de un estado de equilibrio a otro donde una o más variables termodinámicas han sufrido una variación, descripta por una trayectoria TIPOS DE PROCESOS Isotérmico Isobárico Isométrico Adiabático Politrópico ESTADO Es el conjunto de propiedades que definen el momento inicial o final de un proceso

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PROCESO ISOTERMICO Es aquel donde la temperatura permanece constante.

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PROCESO ISOBARICO Es aquel en el que la presión permanece constante.

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PROCESO ISOMETRICO O ISOCORICO Es aquel en el que el volumen permanece constante. W= 0

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PROCESO ADIABATICO Es aquel en el cual no hay transferencia de calor hacia y desde los alrededores . Es cuando un sistema no gana ni pierde calor, es decir, Q = 0. Este proceso puede realizarse rodeando el sistema de material aislante o efectuándolo muy rápidamente, para que no haya intercambio de calor con el exterior. Proceso adiabático, se dan en cualquier proceso físico en el que magnitudes como la presión o el volumen se modifican sin una transferencia significativa de energía calorífica hacia el entorno o desde éste.

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Si se comprime un gas desde 10 litros hasta 1 litro, y el recipiente que lo contiene esta perfectamente aislado, se produce una compresión adiabática, y entonces la temperatura del aire sube dentro del recipiente. Este proceso se utiliza en los motores diesel en los que se comprime el aire fuertemente hasta una temperatura tal que hace arder el gas-oil inyectado en el punto máximo de la compresión. EJEMPLO DEL PROCESO ADIABATICO

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PROCESO POLITROPICO Es aquel en donde ninguna de las propiedades permanece constante. Ejemplo: Los compresores tienden a operar según un comportamiento politrópico

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MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

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Bomba Duplex Operación de una Bomba reciprocante simple de simple acción