EVP2

Termodinámica

Definición.- Es la rama de la física que describe los estados de equilibrio termodinámico a nivel macroscópico. El Diccionario de la lengua española de la Real Academia Española, por su parte, define a la termodinámica como la rama de la física encargada del estudio de la interacción entre el calor y otras manifestaciones de la energía.

Los estados de equilibrio se estudian y definen por medio de magnitudes extensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del sistema.

Q=K(Tf-Ti)

Principios de termodinámica

1)Principio cero de la termodinámica.- Este principio o ley cero, establece que existe una determinada propiedad denominada temperatura empírica θ, que es común para todos los estados de equilibrio termodinámico que se encuentren en equilibrio mutuo con uno dado.


2)Primer principio de la termodinámica.- Establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien este intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.  
 La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:

3)Segundo principio de la termodinámica.- Este principio marca la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que   ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, una mancha de tinta dispersada en el agua no puede volver a concentrarse en un pequeño volumen). El sentido de evolución de los procesos reales es único ya que son irreversibles. Este hecho viene caracterizado por el aumento de una magnitud física, S, la entropía del sistema termodinámico, con el llamado principio de aumento de entropía, que es una forma de enunciar el segundo principio de la termodinámica.
Aumento de entropía:

 Equilibrio térmico.- Toda sustancia por encima de los 0 kelvin (-273,15 °C) emite calor. Si dos sustancias en contacto se encuentran a diferente temperatura, una de ellas emitirá más calor y calentará a la más fría. El equilibrio térmico se alcanza cuando ambas emiten, y reciben la misma cantidad de calor, lo que iguala su temperatura.

• Nota: estrictamente sería la misma cantidad de calor por gramo, ya que una mayor cantidad de sustancia emite más calor a la misma temperatura.

Variables termodinámicas

    Variables termodinámicas

      Las variables que tienen relación con el estado interno de un sistema, se                               llaman variables  termodinámicas o coordenadas termodinámicas, y entre ellas las       más importantes en  el estudio de la termodinámica son:

•   La masa
•   El volumen
•   La densidad
•   La presión
•   La temperatura

 En termodinámica es muy importante estudiar sus propiedades, las cuáles podemos  dividirlas en dos:

• Propiedades intensivas: son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un sistema, por lo que su valor permanece inalterado al subdividir el sistema inicial en varios subsistemas, por este motivo no son propiedades aditivas.

• Propiedades extensivas: son las que dependen de la cantidad de sustancia del sistema, y son recíprocamente equivalentes a las intensivas. Una propiedad extensiva depende por tanto del «tamaño» del sistema. Una propiedad extensiva tiene la propiedad de ser aditiva en el sentido de que si se divide el sistema en dos o más partes, el valor de la magnitud extensiva para el sistema completo es la suma de los valores de dicha magnitud para cada una de las partes.

 Algunos ejemplos de propiedades extensivas son la masa, el volumen, el peso, cantidad de  sustancia, energía, entropía, entalpía, etc. En general el cociente entre dos magnitudes  extensivas nos da una magnitud intensiva, por ejemplo la división entre masa y volumen nos  da la densidad.

Algoritmo del problema 1

A) Declaración

Q, K, Tf, Ti    ---> Reales

B) Asignación

Q= 22.6     K=1.5    Tf=63    Ti=23

C) Proceso

Q=K(Tf-Ti)

D) Resultado

Q

Codificación C++

#include <iostream>

#include <math.h>

using namespace std;

int main()

{

//1) Declaracioón

int  K, Tf, Ti;

double Q;

//2)Asignación

cout<<"ingrese un valor K: "; cin>> K;

cout<<"ingrese un valor Tf: "; cin>> Tf;

cout<<"ingrese un valor Ti: "; cin>> Ti;

//3)Proceso

Q= K*(Tf-Ti);

//4) Resultado

cout<<"La transferencia de calor es:"; cout<< endl;

system ("pause");

return 0;

}

Algoritmo del problema 2

A) Declaración

U, W, Q    ---> Reales

B) Asignación

Q=13   W=0.65   U=?

C) Proceso

U=Q-W

D) Resultado

U

Codificación C++

#include <iostream>

#include <math.h>

using namespace std;

int main()

{

//1) Declaracioón

int  W, Q,;

double U;

//2)Asignación

cout<<"ingrese un valor W: "; cin>> W;

cout<<"ingrese un valor Q: "; cin>> Q;

//3)Proceso

U=Q-W;

//4) Resultado

cout<<"El primer principio de termodinamica:"; cout<<U<< endl;

system ("pause");

return 0;

}

Algoritmo del problema 3

A) Declaración

Q, S, T    ---> Reales

B) Asignación

Q= 15  S=?   T= 35

C) Proceso

D) Resultado

S

Codificación C++

#include <iostream>

#include <math.h>

using namespace std;

int main()

{

//1) Declaracioón

int  Q, T;

double S;

//2)Asignación

cout<<"ingrese un valor T: "; cin>> T;

cout<<"ingrese un valor Q: "; cin>> Q;

//3)Proceso

S=Q/T;

//4) Resultado

cout<<"El resultado es: "; cout<<S<<endl;

system ("pause");

return 0;

}