1.2 CONCEPTOS
BÁSICOS
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA ‘TERMODINÁMICA’ (AEF-1065 )
Material elaborado por:
Sistemas Termodinámicos
Es una región tridimensional del espacio cuyas fronteras se encuentran definidas por una superficie arbitraria.
Parte del universo que se ha separado para su estudio y análisis.
Todo lo demás se denomina entorno ó alrededores del sistema.
SISTEMA
Entorno
o
alrededo
Frontera
Superficie que separa al sistema de sus alrededores. Es la
interfase entre el sistema y el medio que lo rodea y cumple las siguientes características:
Puede ser real o imaginaria.
Puede estar en reposo o en movimiento.
Puede cambiar su tamaño y forma.
Las fronteras determinan si puede haber
Sistemas Termodinámicos
Sistema
Tipos de Sistemas
1. Abierto o volumen de control
Sistema Abierto
Son aquellos que pueden intercambiar materia y energía con su entorno. A su frontera se le conoce como superficie de control. Ejemplo: tubería, reactor tubular, intercambiador de calor, columna de destilación, etc.
Tubo
2. Cerrado o masa de control
Tipos de Sistemas
PP
Frontera
Sistema Cerrado Fronteras móviles
Aquellos que no pueden intercambiar materia ni energía con su entorno (ni calor ni trabajo).
Tipos de Sistemas
Algunas propiedades
importantes
Energía, E
Masa, m
Medida de la materia de un objeto.
Materia es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.
Mol, n
Es la cantidad de sustancia particular que contiene el mismo número de partículas que los átomos presentes en
1 mol = 1 gmol
Volumen Molar
A condiciones estándar (0°C y 1 atm) una mol de
cualquier
gas
ocupa aproximadamente 22.4
litros. Esto sólo es válido para gases, no para
sólidos ni líquidos.
1 mol de gas = 6.022 x10
23moléculas
Fuerza, F
Peso, w
Se refiere a la fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre un objeto colocado en la superficie terrestre o próximo a ella.
2da. Ley de Newton
Peso, w
Donde:
– resultante de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.
– masa del cuerpo (la cual es independiente de la posición ó velocidad del cuerpo).
– aceleración del cuerpo en dirección de la fuerza resultante.
Peso, w
Si:
Entonces:
Peso, w
Es una magnitud vectorial (magnitud y sentido)
El peso de un cuerpo depende del punto en que se encuentre, mientras que su masa se considera independiente de la posición que ocupe.
Peso, w
Nombre del sistema Unida d de masa Unida d de Longit ud Unida d de tiemp o Unid ad de fuerz a Definición de unidad de fuerza gc Sistema Internac ionalkgm m s N
Métrico kgm m s kgf
Inglés lbm ft s lbf
Es la fuerza necesaria para
acelerar una masa de 1 kg
en 1 m/s2
Es la fuerza necesaria para
acelerar una masa de 1 kg
en 9.81 m/s2
Es la fuerza necesaria para
acelerar una masa de 1 lb
Peso, w
La constante
g
cse utiliza para
transformar unidades de masa en
unidades de fuerza (peso) y
Densidad, r
Se define como la masa por unidad de volumen
La densidad de los
sólidos no se ve La densidad de los
gases varía con la
La densidad de los
Densidad Relativa, r
rel
Es la relación entre la densidad de un material y la densidad de una sustancia de referencia, a una temperatura especificada. Para líquidos se utiliza como sustancia de referencia al agua.
La densidad del agua a
temperatura
La densidad del agua a
temperatura
Para los gases la sustancia de referencia es el
aire. Para los gases debe
Para los gases la sustancia de referencia es el
