Tema: Clase # 4 Primer principio de la termodinámica. + + + + + +

Presentación del tema: "Tema: Clase # 4 Primer principio de la termodinámica. + + + + + +"— Transcripción de la presentación:

1 Tema: Clase # 4 Primer principio de la termodinámica. + + + + + +

2 Termodinámica Es la parte de la Física que estudia las leyes mas generales bajo las cuales ocurren los fenómenos térmicos.

3

4

5

6

7 W<0 es realizado sobre el Sistema.
Proceso mediante el cual la energía se intercambia entre los sistemas mediante la aplicación de fuerzas. Trabajo: W= P .V W<0 es realizado sobre el Sistema. W> 0 es realizado por el Sistema.

8 P P P1 P1 P2 W W V1 V2 V1 V2

9

10 Proceso mediante el cual la energía se intercambia entre los sistemas debido a la diferencia de temperaturas. Calor:

11 Reduce las unidades térmicas
Equivalente mecánico del calor 4,19 J 1 cal 4,19 J/cal Reduce las unidades térmicas en mecánicas

12

13

14 Energía interna ( U ) U = EC + EP Para el caso de un gas ideal U = EC = 3 2 .  . R .T

15 1era ley de la termodinámica
La variación de la energía interna (U ) en el paso de un sistema a otro, más el trabajo realizado por el Sistema ( W ), es igual a la cantidad de calor recibida por el mismo ( Q ). Q = W + U

16 Q = W + U Q > 0 el calor es absorbido por el sistema. Q < 0 el calor es cedido por el sistema. Si el gas está sometido a un proceso isocórico ( W= 0 ) . Q = 3 2 ..R.T Q = U

17 Q = W + U Si el gas está sometido a un proceso isobárico ( P = cte ) . Q = 5 2 ..R.T Si el gas está sometido a un proceso isotérmico ( T= cte ) . Q = W

18 1 2 A B C P V V1 V2 P1 ,V1, T1 P2 ,V2, T2 U = U2 – U1 La energía interna es una función de estado, esta no depende del proceso, sino de los estados inicial y final.

19 El volumen de un gas pasa a la presión constante de 5
El volumen de un gas pasa a la presión constante de N/m2 de 10-2 a 10-1m3 cuando se la suministraron J de calor ¿En cuánto varió su energía interna?

20 Q = W + ∆U ∆U = Q – W (1) W = 5.105 N/m2 (9.10-2m3)
Datos Q = W + ∆U P = N/m2 ∆U = Q – W (1) V1 = m3 V2 = m3 Calculando el trabajo ∆U = ? W = N/m2 ( ) m3 W = N/m2 (9.10-2m3) W = J = 4,5.104 J (2)

21 Por datos se conoce que:
Q = J (3) Sustituyendo 2 y 3 en 1 ∆U = 11,25.104J - 4,5.104J ∆U = 6, J

22 En la figura se representa un ciclo de transformaciones a las que se sometió un gas ideal.
¿En cuál de los procesos del ciclo el trabajo es mayor? a c P1 P1 2 b V V2 V1

23 Comparar el trabajo en ambos procesos
proceso b-c (w = 0) a) P a c Comparar el trabajo en ambos procesos P1 P1 2 b wc-a= ar V V1 2V1 wa-b= at at = 3/4 ar wc-a  wa-b

24 b)¿Durante el ciclo el gas el gas habrá absorbido o
desprendido calor ? P Q = W + ∆U a c P1 Q = Wa-b + Wc-a Q = Wa-b – Wc-a P1 2 b V Q =  0 2V2 V1 El gas cede calor

25 2)Un gas absorbe 105cal y acumula una energía interna igual a la mitad de ese valor¿ Qué trabajo habrá realizado este gas?

26 Q = 105 cal = J Q = W + ∆U ∆U = ½ Q W = Q – ½ Q W = ? W = ½ Q W = J

27  a) B+b 2 ∙ h = a c wa-b= at P1 P1 2 P1 P1 2 + b wa-b= ∙ V1 2 V1 2V1
proceso b-c (w = 0) a) P B+b 2 ∙ h = a c wa-b= at P1 P1 2 P1 P1 2 + b wa-b= ∙ V1 V 2 V1 2V1 P1 2 + 3P1 2 1 2 = ∙ wc-a= ar = a ∙ b ar = (2V1 – V1). P1 3P1 4 =  3 4 P1V1 wa-b = wc-a ar =P1V1