Transmisión de Calor y Termodinámica

REALIZADO POR:JORGE LUCENAC.I. 17,005,034

Introducción El funcionamiento de las máquinas térmicas y frigoríficas se basan en

los dos principios de la termodinámica. Las máquinas térmicas son capaces de producir trabajo mecánico sin

recurrir a fuente alguna de energía, o bien extrayendo energía de una sola fuente.

Como curiosidad cabe señalar que la máquina de vapor fue construida con anterioridad al establecimiento de la termodinámica. En este caso la aplicación práctica (TÉCNICA) surgió antes que el descubrimiento teórico (CIENCIA),en otras ocasiones es la tecnología quien desarrolla y busca aplicaciones prácticas a un descubrimiento teórico.

CIENCIA+TÉCNICA=TECNOLOGÍA

Calor y temperatura El calor es la energía que se transmite de un cuerpo a otro, es

una energía en tránsito, por eso no tiene sentido hablar de calor almacenado en un cuerpo.

● La temperatura es una magnitud física que depende de la velocidad media de las partículas que constituyen el cuerpo (moléculas).Cuanto mayor sea la velocidad de las partículas mayor será su energía interna y por tanto su temperatura.

TERMODINÁMICA

SISTEMA TERMODINÁMICO

TRANSFORMACIONES DE UN SISTEMA TERMODINÁMICO

Las transformaciones de un sistema termodinámico desde un estado inicial a otro final pueden tener lugar de distintas formas que se representan gráficamente en un diagrama P-V.

Primer principio de la termodinámica

En el ejemplo, al calentar el agua el tapón sale lanzado. El calor transmitido al agua se transforma en:

-Lanzar el tapón (trabajo mecánico)-Aumentar la energía interna de las moléculas de agua

2º Principio de la Termodinámica

Hay muchos enunciados equivalentes de la segunda ley de la termodinámica:

Un sistema aislado evoluciona de forma natural hacia las configuraciones más probables.

Un sistema aislado evoluciona de forma natural hacia la redistribución de la energía disponible equitativamente entre sus partes. En los sistemas aislados, el calor fluye de los cuerpos calientes a los fríos.

La capacidad de un sistema aislado de convertir calor en trabajo decrece constantemente.

Aunque la energía se conserva, la energía disponible en cualquier sistema aislado siempre disminuye.

Los sistemas aislados evolucionan en el sentido en el que incrementan su entropía (disminuyen su orden).

CONSECUENCIAS A NIVEL GLOBAL

Ya que el calor fluye continuamente de los cuerpos calientes a los fríos en todos los lugares del universo, como dice la segunda ley de la termodinámica, el universo pierde gradualmente su capacidad de realizar trabajo.

La cantidad total de energía disponible disminuye constantemente. No sólo es que todas las máquinas del universo se estén descargando, sino que además la capacidad de reconvertir el calor resultante en trabajo se reduce con el tiempo. No hay forma de eludir la un direccionalidad de la segunda ley de la termodinámica.

Esta implicación sorprendente de la segunda ley, que ha intrigado y alarmado a la gente desde mediados del siglo xIx, se ha denominado la «muerte térmica» del universo. Aún se debate entre los físicos de qué manera se aplica la segunda ley de la termodinámica al universo como un todo.

Máquinas térmicas El deseo de construir máquinas tan eficientes como fuera posible fue el motivo de gran parte de la comprensión de la segunda ley.

La primera de estas investigaciones la realizó el científico, físico e ingenierofrancés Sadi Carnot (memoria clásica «Reflections on the Motive Power of Fire(*)» (1824) )una vez que la revolución industrial estaba a pleno ritmo.

En particular, Carnot quería saber la eficiencia teórica máxima de una máquina térmica (dispositivo que puede realizar trabajo movido por calor, llamado motor térmico.)