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Subject code : 68022059
Definiciones. El Sistema Internacional de Unidades (SI). Número de moles y masa molar. Unidades secundarias o derivadas. Peso y aceleración de la gravedad.
Definición de Termodinámica. Leyes o postulados de la termodinámica
Sistema, Frontera, Exterior y Entorno Termodinámicos. Propiedad, Estado, Equilibrio y Proceso. Funciones de proceso y funciones de estado
Densidad. Densidad Relativa. Volumen Específico. Peso Específico.
Unidades de presión. La atmósfera estándar. Presiones absoluta y manométrica. El manómetro y el barómetro.
La ley cero. Propiedades termométricas y termómetros. Escalas de temperatura. Termómetro de gas ideal a volumen constante.
Distintas formas de expresar la ecuación anterior. Aplicaciones importantes de la ecuación general de conservación de la energía para sistemas cerrados.
El trabajo mecánico y la potencia mecánica. El trabajo en un eje. El trabajo eléctrico. El trabajo de un muelle elástico. Trabajo de compresión de una barra sólida.
Formas de transmisión de calor
Capacidad térmica específica a volumen constante Capacidad térmica específica a presión constante
Postulado de Estado para sustancias puras compresibles
Transiciones de fase en sustancias puras compresibles
Diagrama presión - volumen específico.Punto crítico. Punto triple. Diagrama presión-temperatura. Diagrama temperatura – volumen específico
Tablas de propiedades de saturación. Tablas de vapor sobrecalentado. Tabla de líquido comprimido o subenfriado. Selección de los datos apropiados de las propiedades
Expresiones de la ecuación de los gases ideales (en base molar y másica).
Energía interna de un gas ideal. Entalpía de un gas ideal. Relación de Mayer.
Capacidades térmicas específicas de gases monoatómicos. Integración de expresiones algebraicas con cp y cv. Tablas de gas ideal. Aproximación con valores medios de las capacidades térmicas.
Variables reducidas. El principio de los estados correspondientes.
Variaciones de energía interna y entalpía. Aproximaciones para sustancias incompresibles.
Hipótesis importantes para definir el modelo. Aplicaciones típicas.
Interacciones de trabajo para un volumen de control. Ecuación de la energía para un volumen de control
Toberas y difusores.Turbinas, compresores y ventiladores. Intercambiadores de calor. Procesos de mezcla. Dispositivos de estrangulamiento. Flujo en tuberías.
Ciclo simple de potencia de vapor. Ciclo de refrigeración por compresión de vapor.
Aplicación a un proceso no estacionario. Llenado de un depósito. Análisis de sistemas no estacionarios con variación de volumen.
Concepto de una Fuente Térmica. Motor Térmico. Máquina Frigorífica. Bomba de Calor.
Enunciado de Kelvin – Planck. Enunciado de Clausius.
Temperatura Termodinámica. Entropía.
Flujo de Entropía. Producción de Entropía.
Motor Térmico. Máquinas Frigoríficas. Bombas de Calor.
Procesos Internamente Reversibles y Diagrama T-s. Producción de Entropía Asociada a la Transmisión de Calor. Pérdida de Potencial de Trabajo Asociada a la Transmisión de Calor.
Casos Particulares de Interés
Pendientes de las isobaras e isócoras en diagramas T-s . Pendientes de las isobaras e isotermas en diagramas h-s .
El diagrama Temperatura-Entropía. El Diagrama Entalpía-Entropía.
Empleo de datos de capacidades térmicas medias. Empleo de expresiones polinómicas de las capacidades térmicas. Empleo de datos integrados de capacidades térmicas.
Modelo de Gas Ideal. Modelo de Sustancia Incompresible.
Rendimiento adiabático de una turbina. Rendimiento adiabático de una tobera. Rendimiento adiabático de un compresor. Rendimiento adiabático de una bomba.
Turbina. Compresor.
El Estado Muerto. Energía Utilizable o Exergía de un Sistema Cerrado. Trabajo y Energía Utilizable. Calor y Energía Utilizable. Balance de Exergía en una Masa de Control. Índice de Calidad de un Proceso.
Concepto. Rendimiento exergético de dispositivos en régimen estacionario.
