Video sobre termodinámica.

Termodinámica

Integrantes: 

Bracamontes Sicairos Héctor Manuel

Leyva Quintana Andrea Carolina

Encinas Alcalá José Mauricio

Soto Palafox Germán

Villa López Cristian Alejandro

Profesor: 

Salvador Acosta Bordas

Grupo:

5BMEO

Ley Cero de la termodinámica

Ley cero de la termodinámica.

La ley cero de la termodinámica establece que si un cuerpo A se encuentra a la misma temperatura que un cuerpo B y este tiene la misma temperatura que un tercer cuerpo C, entonces, el cuerpo A tendrá la misma temperatura que el cuerpo C. Por lo cual estaremos seguros de que tanto el cuerpo A, como el B y C, estarán los tres, en equilibrio térmico. Es decir: los cuerpo A, B y C, tendrán igual temperatura.

Equilibrio térmico

La ley cero de la termodinámica establece que existe una determinada propiedad denominada temperatura empírica 0, que es común para todos los estados de equilibrio termodinámico que se encuentren en equilibrio mutuo con uno dado.

Es decir, si dos o más cuerpos se encuentran a diferente temperatura y son puestos en contacto, pasado cierto tiempo, alcanzarán la misma temperatura, por lo que estarán térmicamente equilibrados.

Aplicaciones

• El estudio del rendimiento de reacciones energéticas

• El estudio de la viabilidad de reacciones químicas

• El estudio de las propiedades térmicas de los sistemas

Un ejemplo es la turbina, estas se emplean masivamente en ingeniería industrial y eléctrica como parte de los ciclos termodinámicos de transformación de calor en movimiento, asi como en la ingeniería aeronáutica, en donde se utilizan como motores de aeronaves.

Termología, temperatura y la ley "0" de la termodinámica.

Termodinámica

Se identifica con el nombre de termodinámica a la rama de la física que hace foco en el estudio de los vínculos existentes entre el calor y las demás variedades de energía. Analiza, por lo tanto, los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en cada sistema.

                  

Termología

La termología (termo = calor, logia = estudio) es la parte de la física que estudia el calor y sus efectos sobre la materia.

Temperatura: Las partículas constituyentes de los cuerpos están en continuo movimiento. Entendemos como temperatura la grandeza que mide el estado de agitación de las partículas de un cuerpo, caracterizando su estado térmico.

Calor: Es una forma de energía en tránsito de un cuerpo de mayor temperatura para otro de menor temperatura.        

Se estableció como unidad de cantidad de calor la caloría (cal).

Se dice caloría (cal) a la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un gramo de agua de 14,5ºC a 15,5ºC, bajo presión normal.

En el Sistema Internacional de unidades, la unidad de calor es el Joule (J). La relación entre caloría y Joule es: 1 cal = 4,186 J. Podemos utilizar también un múltiplo de caloría llamado kilocaloría.

Temperatura

Del latín temperatura, la temperatura es una magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la noción de frío (menor temperatura) y caliente (mayor temperatura).

La temperatura está relacionada con la energía interior de los sistemas termodinámicos, de acuerdo al movimiento de sus partículas, y cuantifica la actividad de las moléculas de la materia: a mayor energía sensible, más temperatura.

El estado, la solubilidad de la materia y el volumen, entre otras cuestiones, dependen de la temperatura. En el caso del agua a presión atmosférica normal, si se encuentra a una temperatura inferior a los 0ºC, se mostrará en estado sólido (congelada); si aparece a una temperatura de entre 1ºC y 99ºC, se encontrará en estado líquido; si la temperatura es de 100ºC o superior, por último, el agua presentará un estado gaseoso (vapor).

El principio de Bernoulli

El principio de Bernoulli o ecuación de Bernoulli describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Fue expuesto por Daniel Bernoulli  un científico Suizo que demostró que en un sistema con flujos constantes, la energía es transformada cada vez que se modifica el área transversal del tubo, en su obra Hidrodinámica en 1738.

Esta ecuación expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.

El principio de Bernoulli dice que la suma de energías potencial y cinética, en los varios puntos del sistema, es constante, si el flujo sea constante. Cuando el diámetro de un tubo se modifica, la velocidad también se modifica.

Historia

Los efectos que se derivan a partir de la ecuación de Bernoulli eran conocidos por los experimentales antes de que Daniel Bernoulli formulara su ecuación, de hecho, el reto estaba en encontrar la ley que diese cuenta de todos esto acontecimientos. En su obra Hydrodynamica encontró la ley que explicaba los fenómenos a partir de la conservación de la energía (hay que hacer notar la similitud entre la forma de la ley de Bernoulli y la conservación de la energía).

Posteriormente Euler dedujo la ecuación para un líquido sin viscosidad con toda generalidad (con la única suposición de que la viscosidad era despreciable), de la que surge naturalmente la ecuación de Bernoulli cuando se considera el caso estacionario sometido al campo gravitatorio.

Ecuación de Bernoulli

La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:

• Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
• Potencial o gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
• Energía de presión: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.

La siguiente ecuación conocida como "ecuación de Bernoulli" (trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos términos.

En la ecuación de Bernoulli intervienen los parámetros siguientes:

P : Es la presión estática a la que está sometido el fluido, debida a las moléculas que lo rodean

p : Densidad del fluido.

v : Velocidad de flujo del fluido.

g : Valor de la aceleración de la gravedad ( 9.81 m.s -2 en la superficie de la Tierra).

h : Altura sobre un nivel de referencia.

Efecto Bernoulli

El término "efecto de Bernoulli", es el descenso de la presión del líquido en las regiones donde la velocidad del flujo es mayor. Este descenso de presión por un estrechamiento de una vía de flujo puede parecer contradictorio, pero no tanto cuando se considera la presión como una densidad de energía. En el flujo de alta velocidad a través de un estrechamiento, se debe incrementar la energía cinética, a expensas de la energía de presión.

Aplicabilidad

Para llegar a la ecuación de Bernoulli se han de hacer ciertas suposiciones que nos limitan el nivel de aplicabilidad:

• El fluido se mueve en un régimen estacionario, o sea, la velocidad del flujo en un punto no varía con el tiempo.
• Se desprecia la viscosidad del fluído (que es una fuerza de rozamiento interna).
• Se considera que el líquido está bajo la acción del campo gravitatorio únicamente.

Ejemplo de su aplicación.

Tubería

La ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad también nos dicen que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducirá la presión.

Aviones

El efecto Bernoulli es también en parte el origen de la sustentación de los aviones; Las alas de los aviones son diseñadas para que haya más flujo de aire por arriba, de este modo la velocidad del aire es mayor y la presión menor arriba del ala; al ser mayor la presión abajo del ala, se genera una fuerza neta hacia arriba llamada sustentación, la cual permite que un avión se mantenga en el aire.