Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 1.

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1 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 1 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica ENERGÍA, CALOR Y TRABAJO Introducción a principios y aplicaciones en ingeniería de la termodinámica macroscópica.

2 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 2 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Ingeniería mecánica –Mecánica –Energía –Sistemas –Diseño El objetivo global es diseñar productos para satisfacer las necesidades sociales. Ingeniería mecánica –Mecánica –Energía –Sistemas –Diseño El objetivo global es diseñar productos para satisfacer las necesidades sociales. Panorama general Termodinámica –Parte de la energía componente de la ingeniería mecánica. –Regula todos los aparatos y sistemas que consumen y transforman energía. Termodinámica –Parte de la energía componente de la ingeniería mecánica. –Regula todos los aparatos y sistemas que consumen y transforman energía.

3 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 3 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Estructura de la ingeniería TEORÍA CRITERIO (DISEÑO) DATOS

4 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 4 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Ideas y conceptos iniciales...

5 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 5 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica El punto de vista macroscópico vs. el microscópico... Conjunto de átomos dentro de un contenedor, cada uno con velocidad única.

6 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 6 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Número de átomos = N Energía de cada átomo = Energía total = La energía en su descripción microscópica

7 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 7 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica En ambos casos, la energía es la misma. En la descripción macroscópica se ignoran los conceptos atómicos. Cómo se describa el sistema elegido para estudio requiere seleccionar con cuidado las propiedades basadas en cantidades observables y medibles. La descripción macroscópica

8 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 8 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica El punto de vista macroscópico...

9 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 9 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Estado de un sistema termodinámico. Enumeración de todas sus propiedades. En la termodinámica macroscópica las propiedades del sistema se asignan a éste como un todo.

10 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 10 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Las propiedades en la termodinámica macroscópica Densidad,  Son importantes los efectos moleculares y atómicos Límite del modelo macroscópico y de las suposiciones. (m 3 )

11 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 11 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica ¿Cómo cambia el estado del sistema?

12 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 12 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópicaSystem Interacciones energéticas Ambiente Flujo de energía Frontera del sistema

13 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 13 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Difiniciones básicas...

14 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 14 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópicaSistema Sistema cerrado Sistema abierto Flujo másico Flujo másico

15 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 15 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica El sistema y el ambiente universo = sistemas + ambiente Sistema cerrado Ambiente Frontera del sistema

16 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 16 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica El sistema y el ambiente En los sistemas abiertos hay flujo másico a través de sus fronteras. Sistema abierto ( Espacio o volumen fijo) Ambiente Superficie de control Flujo másico

17 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 17 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Interacciones entre el sistema y el ambiente...

18 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 18 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Sistema cerrado Sistema Ambiente Trabajo Calor

19 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 19 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Sistema abierto Sistema Ambiente Flujo másico Flujo másico Potencia Calor

20 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 20 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Ejemplo: Pistón y cilindro en un sistema cerrado m Gas a presión, p Pistón

21 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 21 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Ejemplo: El motor de turbina de gas en un sistema abierto Salida de trabajo en el eje Combustor Entrada de combustible Entrada de aire Expulsión de gases de escapae Salida de trabajo en el compresor

22 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 1. Módulo 1. Transparencia 22 Energía, calor y trabajo Introducción a la termodinámica macroscópica Conceptos y términos clave Sistema cerrado Sistema abierto Frontera del sistema Ambiente Universo Propiedades termodinámicas Estado termodinámico