REVISTA TERMO

AHUMADA PÉREZ
LEOBARDO
CARRERA SERRANO
JESUS EMILIO
CASTILLO GOTT
ALAN
ONOFRE
JUAN CARLOS
VELEZ FLORES
MIRIAM YAEL
Profesor.
Sánchez León
Julio Ángel

¿
Qué es la
?
Termodinámica
Rama de la física que estudia 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.
La base de la termodinámica es todo
aquello que tiene relación con el
paso de la energía, un fenómeno
capaz de provocar movimiento en
diversos cuerpos.
Leyes de la termodinámica.
Primera Ley de la termodinámica
Se conoce como el principio
de conservación de la
energía, señala que, si un
sistema hace un intercambio
de calor con otro, su propia
energía interna se
transformará. El calor, en este
sentido, constituye la energía
que un sistema tiene que
permutar si necesita
compensar los contrastes
surgidos al comparar el
esfuerzo y la energía interior.
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Segunda Ley de la Termodinámica.
Esta supone distintas restricciones
para las transferencias de energía
.El segundo principio sirve como
regulador de la dirección en la que
se llevan a cabo los procesos
termodinámicos e impone la
imposibilidad de que se
desarrollen en sentido opuesto.
Cabe destacar que esta segunda
ley se respalda en la entropía, una
magnitud física encargada de
medir la cantidad energía
inservible para generar trabajo.
Tercera Ley de la Termodinámica.
En esta ley destaca que no es
posible lograr una marca
térmica que llegue al cero
absoluto a través de una
cantidad finita de
procedimientos físicos.
Entre los procesos
termodinámicos,
se destacan los
Isotérmicos: No cambia la temperatura.
Isócoros: No cambia el volumen.
Isobáricos: No cambia la presión.
Adiabáticos: No hay transferencia de
calor.
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¿Qué es un sistema termodinámico?
En palabras simples podemos decir que un sistema termodinámico una parte
del universo que se aísla para su estudio. Esto se hace para comprender
muchísimas cosas dentro de esta rama de la física. Un sistema termodinámico
puede ser una célula, una persona, el vapor de una máquina de vapor, una
mezcla de gasolina y airee en un motor termino, la atmosfera, entre otras
muchas cosas. Es decir, por complejo que suene, lo que se considera como
sistema termodinamico pueden ser cosas que podemos ver en el día a día.
Estos sistemas pueden estar separados del resto del universo (A esto se le
conoce como alrededores del sistema) por paredes reales o imaginarias. En
este último caso caso, el sistema que será sometido a estudio sería, por
ejemplo, una parte de un sistema más grande. Las paredes que separan al
sistema de sus alrededores pueden ser aislantes (conocidas como parades
adiabaticas) o permitir el flujo de calor (diatermicas).
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Historia de los
Principales
Ciclos
Resulta útil tratar los procesos termodinámicos
basándose en ciclos: procesos que devuelven un sistema
a su estado original después de una serie de fases, de
manera que todas las variables termodinámicas
relevantes vuelven a tomar sus valores originales.
En un ciclo completo, la energía interna de un sistema no puede
cambiar, puesto que sólo depende de dichas variables.
Por tanto, el calor total neto transferido al sistema
debe ser igual al trabajo total neto realizado por el
sistema.
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CICLO
CARNOT
Nicolas Léonard Sadi Carnot
(París, 1796-id., 1832) Ingeniero y
científico francés
Describió el ciclo térmico del cual
se deduciría el segundo principio
de la termodinámica.
Proceso cíclico reversible que
utiliza un gas perfecto, y que
consta de dos
transformaciones isotérmicas
y dos adiabáticas
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Gráfica del ciclo Carnot
en un diagrama de P-V
.
Tramo A-B isoterma a la
temperatura T1.
Tramo B-C adiabática.
Tramo C-D isoterma a la
temperatura T2.
Tramo D-A adiabática.
Las etapas del ciclo
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Las etapas del Ciclo

CICLO
OTTO
cuatro tiempos
1 2 3
4 5 6
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Proceso
Las etapas del Ciclo
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CICLO
DIESEL
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Las etapas del Ciclo
Etapas del Ciclo.
Admisión:
1.- En este primer tiempo el pistón
efectúa su primera carrera o
desplazamiento aspirando solo aire
de la atmósfera.
2.- El aire pasa por el colector y la
válvula de admisión que se ha
abierto instantáneamente,
permaneciendo abierta, a fin de
llenar todo el volumen del cilindro.
Compresión:
3.- Las válvulas están cerradas y
el pistón se mueve hacia arriba en
el cilindro comprimiendo el aire.
4.- A medida que se comprimen
las moléculas de aire, aumenta la
temperatura.
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Las etapas del Ciclo
Combustion:
Expansion:
En esta carrera se produce trabajo, debido a la
fuerza de la combustión que empuja el pistón a la
biela hacia abajo, lo que hace girar el cigoñal, así la
energía térmica se convierte en energía mecánica.
Escape:
Durante este cuarto tiempo,
el pistón que se encuentra
es empujado por el cigüeña
hacia arriba forzando la
salida de los gases
quemados a la atmósfera
por las válvulas de escape
abiertas.
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CICLO
BRAYTON
es
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CICLO
RANKINE
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CICLO
STIRLING Y
ERICSSON
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PROBLEMAS
Presión Hidrostática.
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Sustancia pura.
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Ahumada Perez Leobardo
Carrera Serrano Jesus Emilio
Castillo Gott Alan
Onofre Juan Carlos
Velez Flores Miriam Yael
I N F O R M A C I Ó N .
CREADORES:
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL., ESCUELA SUPERIOR DE
INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA (ESIME) UNIDAD TICOMAN,
INGENIERÍA AERONÁUTICA,
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CARTAS PSICOMETRICAS (EN LA
INDUSTRIA MADERERA)
Este articulo nos habla sobre una aplicación muy
interesante de las cartas psicométricas, pero
primeramente ¿Que es una carta psicométrica?
Una carta psicométrica es un esfuerzo por mostrar las
relaciones en muchas de las propiedades del aire. La
carta muestra todas las siguientes propiedades:
temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo
húmedo, humedad relativa, punto de rocío, relación de
humedad, calor total (entalpía) y volumen específico. Si
por lo menos dos de estas propiedades listadas son
conocidas, el resto pueden ser obtenidas.
Este control de la humedad,
también es de suma importancia
cuando la madera y/o producto
terminado es transportado a su
destino final (exportación), en
donde se debe cuidar que las
condiciones de transporte no
afecten el nivel de humedad de
la madera. Complementario a
este tipo de equipo están las
tablas o cartas psicométricas que
han sido desarrolladas
matemáticamente, las cuales
permiten observar rápidamente
y en determinado instante a que
contenido de humedad de
equilibrio se encuentra la
madera, conociendo las
condiciones ambientales de
humedad relativa y temperatura.
A menudo es deseable y/o necesario acondicionar a
varios niveles de contenido de humedad la madera
(aserrada y seca) y productos de madera (producto
terminado, semielaborado, en proceso, productos
encolados). Investigaciones y pruebas han demostrado
que el contenido de humedad debe ser controlado, porque
muchas de las propiedades de la madera dependen del
contenido de humedad, dado que la humedad relativa y la
temperatura son las principales variables que afectan el
contenido de humedad de equilibrio de la madera.

HUMEDAD RELATIVA
Siguiendo con este proyecto tanto en un secado en estufa como en
el secado al aire, el agua es removida de la superficie de la madera
por evaporación (especialmente al inicio de estos procesos). La
evaporación es controlada por la temperatura, la humedad del
ambiente y la velocidad del aire que pasa a través de la pila de
secado. Un aumento de la temperatura incrementa el movimiento
de la humedad dentro de la madera. Por otra parte, la temperatura
y la humedad relativa (HR) del aire son factores decisivos para el
proceso de secado. La HR puede definirse como la relación de la
humedad relativa del aire entre la cantidad de vapor de agua
contenida en un volumen determinado de aire y la mayor cantidad
posible de vapor de agua que pueda hallarse en ese volumen de
aire a la misma temperatura. Matemáticamente se expresa así:
EQUIPO PARA CONTROL DE CONDICIONES
AMBIENTALES
%HR = (P/Po)*100
De acuerdo a esta
definición, la
humedad relativa del
aire será del 100% si
la presión parcial del
vapor de agua en la
atmósfera es igual a
la presión del vapor
saturado, situación
que se presenta
cuando el aire está
saturado con vapor
de agua; y será del
0% si el aire está
completamente
seco.

HUMEDAD ESPECIFICA
Primeramente hablemos sobre que es la humedad
especifica.
La humedad relativa F es la relación entre la masa
real de vapor de agua en el aire comparada con la
masa máxima posible de vapor de agua en el aire:
F = humedad absoluta / humedad máxima (indicada
normalmente en porcentaje).
Si:
- F = humedad relativa
- f = humedad absoluta
- f max = humedad máxima, humedad de saturación
Entonces:
- F = f / f max *100 %
Problemas derivados de una tasa de humedad
inadecuada
Sea cual sea el método para valorar la cantidad de
vapor de agua que contiene el aire, si queremos
garantizar el máximo confort y no influir de manera
negativa en el equilibrio térmico de nuestro cuerpo,
es de suma importancia controlar este parámetro
ambiental.
Salvo en los recintos en los que existe peligro por
electricidad estática, se recomienda que la tasa de
humedad se sitúe entre el 30 y el 70%. Tal y como
hemos apuntado anteriormente, tanto una humedad
demasiado baja como una demasiado alta puede
poner en riesgo nuestra salud.
Humedad baja
Humedad
elevada
Una tasa de humedad por encima del
70% favorece la aparición de hongos y
ácaros del polvo, con lo que aumenta
el riesgo de alergias, asma y demás
problemas respiratorios.
Una tasa de humedad por debajo del 30% reseca las
mucosas y la epidermis, e irrita los ojos y las vías
respiratorias. Además, no favorece la eliminación de
electricidad estática.
Por otro lado, dificulta la disipación de la sudoración,
con lo que se elimina menos calor de nuestro cuerpo
y aumenta el disconfort térmico.

PUNTO DE ROCI0
Para medir el grado de sequedad del aire
comprimido, utilizamos la temperatura de
Punto de Rocío.
El aire es una mezcla de muchos gases,
entre los que se encuentran en mayor
porcentaje el oxígeno, el nitrógeno y el
vapor de agua. Los dos primeros son
estables, pero la concentración de vapor de
agua en el aire es muy variable.
Para analizar su comportamiento tenemos
que recurrir a la ley de los gases de Dalton.
"En una mezcla de gases, la presión total
del gas es la suma de las presiones parciales
de los gases que lo componen."
"P total = P1 + P2 + P3 ..."
La presión parcial del vapor de agua está
relacionada con la temperatura. Por lo
tanto, la cantidad máxima de vapor de agua
que puede contener el aire, está
determinada también por la temperatura.
Este valor lo expresamos en porcentaje y
nos indica la cantidad de vapor de agua en
el aire, en relación a la que podría llegar a
tener en función de sus condiciones de
temperatura y presión. A este valor lo
llamamos Humedad Relativa.
En el gráfico se puede observar que con una temperatura de 35ºC, el aire podría llegar a contener hasta
39,286 gr/m3 de agua.
Otros dos conceptos que debemos conocer corresponden al Punto de Rocío Atmosférico y el Punto de Rocío
a Presión.
•Punto de Rocío Atmosférico. Corresponde a la temperatura a la que el vapor de agua comienza a
condensarse en la naturaleza, es decir, a la presión atmosférica.
•Punto de Rocío a Presión. Corresponde a la temperatura a la que el vapor de agua comienza a condensarse
con una presión superior, es decir, la temperatura de condensación que nos puede afectar en una instalación
de aire comprimido.

ANEXO: UNIDADES
En la termodinámica es de suma
importancia las Dimensiones y las
Unidades. Para empezar, debemos saber
que cualquier cantidad física que
tengamos, se caracteriza mediante
dimensiones y que las magnitudes que son
asignadas a las dimensiones se llaman
unidades. De hecho, en teoría hay
dimensiones básicas, estas se seleccionan
como dimensiones primarias o
fundamentales, mientras que otras se
expresan en términos de las dimensiones
primarias y se llaman dimensiones
secundarias o dimensiones derivadas.
Algunas de las dimensiones primarias son
de las más utilizadas por ello el nombre
“primarias” algunas de ellas como masa m,
longitud L, tiempo t y temperatura T y en
las secundarias tenemos la velocidad V,
energía E y volumen V, las cuales también
son muy utilizadas, pero en temas más
específicos.
En la actualidad aún son de uso común dos
de éstos sistemas el primero es el SI
métrico de Le Système International d’
Unités, también llamado sistema
internacional y claro como los Americanos
no podrían quedarse atrás ellos decidieron
tener su propio sistema métrico de
unidades el cual se llama sistema inglés,
que se conoce como United States
Customary System (USCS) y ellos son los
únicos que lo ocupan, a pesar de que las
empresas federales estén obligados a usar
el SI.
Fue hasta 1875 cuando 17 países, incluido
Estados Unidos, prepararon y firmaron el
Tratado de Convención Métrica. En este
acuerdo internacional se establecieron el
metro y el gramo como las unidades
métricas para longitud y masa, luego en
1960, la CGPM produjo el SI, en el cual se
basa en seis cantidades fundamentales, las
cuales se adoptaron en 1954 en la Décima
Conferencia el metro (m) para longitud,
kilogramo (kg) para masa, segundo (s) para
tiempo, ampere (A) para corriente
eléctrica, grado Kelvin (°K) para
temperatura y candela (cd) para intensidad
luminosa (cantidad de luz) y hasta se
añadió una séptima cantidad y unidad
fundamental que es el mol (mol) que nos
sirve para la cantidad de materia que
tengamos o necesitemos.

CONVERSIÓN DE UNIDADES
Con las unidades es posible formar
dimensiones no primarias mediante
combinaciones adecuadas de dimensiones
primarias, todas las unidades secundarias
se forman a través de combinaciones de
unidades primarias. Las unidades de
fuerza, por ejemplo, es posible expresarlas
como
Hay que entender que en las relaciones de
conversión de unidades son iguales a 1 y
no tienen unidades; por lo tanto, tales
relaciones o sus inversos se pueden hacer
la conversión de forma conveniente en
cualquier cálculo para convertir unidades
de manera adecuada.