Procesos Termodinamicos Isotermicos y Adiabaticos
Equipo No. 3Grupo: 658 Asignatuura: Fisica IV Profesor: Mario Manuel Cortes Ramos Escuela: Escuela Nacional Preparatoria No. 8 "Miguel E. Schulz"
EMPEZAR
Índice
Procesos Termodinamicos Isotermicos y Adiabaticos
Procesos Isotermicos
Formula Gases Ideales
Caracteristicas
Ley deBoyle
¿Que son?
Tipos de Procesos
Procesos Adiabaticos
Caracteristicas
Conclusiones
Referencias Bibliograficas
Gases Ideales
¿Que son?
Equipo 3
Procesos Termodinamicos Isotermicos
¿Que son?
Procesos Termodinamicos Isotermicos
Un proceso isotérmico es un proceso termodinámico , en el que la temperatura del sistema permanece constante, como bien su propio nombre lo dice. Es decir, una variación del estado de un sistema físico durante el cual la temperatura del sistema permanece constante.Si no hay cambio de fase, una temperatura constante indica que no hay cambio en la energía interna del sistema
Principales Caracteristicas
Procesos Isotermicos
Compresión isotérmica
Temperatura Constante
Aislamiento Termico
Energía interna - Temperatura
No tienen la posibilidad para la transferencia del calor por conducción
Los procesos isotérmicos tienen una variación en la presión y el volumen debido a que existe un proceso de compresión
Tienen una dependencia de la energía interna en relación a la temperatura
Los procesos isotérmicos existirá que la temperatura siempre permanecerá constante en todo momento o al menos durante su estudio
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Procesos isotérmicos en los gases ideales
Propiedades de los gases ideales
- Presenta un mismo número de moléculas
- No hay fuerzas de atracción o repulsión en las moléculas
- No experimentan transiciones de fase
- Sus moléculas ocupan el mismo volumen a la misma temperatura y presión
¿Que es un Gas Ideal? Es un gas compuesto de partículas que se desplazan aleatoriamente y sin interactuar entre sí ya que las únicas interacciones de las moléculas que componen un gas ideal son las colisiones elásticas entre ellas y con las paredes del contenedor
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- Colisión elástica: Colisión donde no hay conversión de energía cinética en otras formas de energía
Procesos isotérmicos en los gases ideales
La segunda ley de Joule que establece que la energía interna de una cantidad fija de un gas ideal sólo depende de la temperatura. Por lo tanto, en un proceso isotérmico, la energía interna de un gas ideal es constante. Esto es el resultado del hecho de que en un gas ideal no hay fuerzas intermoleculares. La energía interna depende de la presión, temperatura y volumen.
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Formula de los gases ideales
PV = nRT
Donde:P = Presion del Gas V = Volumen n = Numero de moles de gases ideales (constante) R = Constante de los gases idealesT= Remperatura del gas
Proceso isoterma de expansión y compresión de gases ideales
La compresión o expansión de un gas ideal puede llevarse a cabo colocando el gas ideal en contacto térmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas.En este proceso se realiza un trabajo que altera el volumen y la presión. Este trabajo implica una variación de la energía interna y tenderá a aumentar la temperatura.
Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas:
Q = W
Ley de Boyle
Establece una relación entre la presión y el volumen de un determinado sistema a temperatura constante. Esta ley aplica para sistemas que contienen una cantidad fija de gas a temperatura constante.
Para los gases, la presión y el volumen son inversamente proporcionales.
Es decir, si mantenemos todo lo demás constante y elevamos la temperatura del gas, su volumen disminuye, y mientras crece el volumen que ocupa un gas, la presión disminuye
La ley de Boyle también nos habla de que P1V1 = P2V2
Pero… ¿Por qué ocurre esto?
Se debe a que al aumentar el volumen, las partículas chocan menos, esto significa que la presión será menor .Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto aumenta la presión.
Si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
PV = constante
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Curva Isotermica
La curva isoterma sirve para representar los valores consecutivos de las variables que posee el sistema durante el proceso isotérmico. La cuales forman hipérbolas cuya ecuación se representaría de la siguiente manera
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Ejemplos de Procesos Isotérmicos
En la naturaleza y en la industria.
Varias reacciones que ocurren dentro del refrigerador o de bombas de calor, donde las temperaturas son estables.
Los cambios de estado de los líquidos, ya sea por fusión (de líquido a sólido a 0º C) o por evaporación (de líquido a gaseoso a 100º C).
Las interacciones entre células dentro de un organismo
El metabolismo de los animales de sangre caliente se lleva a cabo a temperatura constante.
En la máquina de Carnot, parte del ciclo que lleva el mismo nombre se realiza con una temperatura constante.
Equipo 3
Procesos Termodinamicos Adiabaticos
¿Que son?
En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquel en el cual el sistema termodinámico (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isoentrópico.
El término adiabático hace referencia a volúmenes que impiden la transferencia de calor con el entorno
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Principales Caracteristicas
En los procesos adiabáticos, no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno. Por lo tanto, no hay intercambio de energía térmica y el sistema está aislado.
Aislamiento Termico
Los procesos adiabáticos ocurren muy rápidamente, lo que significa que los cambios de temperatura, presión y volumen son bruscos y pueden ser violentos.
Espontaneidad
Los procesos adiabáticos son reversibles, lo que significa que se puede volver al estado inicial si se invierte la dirección del proceso.
Reversibilidad
Los procesos adiabáticos son comunes en la naturaleza, como en las explosiones, las nubes de tormenta, los rayos y los terremotos.
Presentes en la Naturaleza
Primera ley de la termodinámica aplicada a los Procesos Adiabáticos.
En un proceso adiabático, no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno. Esto significa que la energía que entra y sale del sistema solo se puede intercambiar en forma de trabajo. Por lo tanto, la Primera ley de la termodinámica establece que la energía total del sistema antes y después del proceso adiabático es la misma.
Esta ley establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra. En el caso de los procesos adiabáticos, esta ley se aplica de la siguiente manera:
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En un proceso adiabático, el trabajo realizado por el sistema se debe a la disminución de su energía interna. Esto se debe a que no hay transferencia de calor y la única forma de cambiar la energía del sistema es a través del trabajo. Por lo tanto, la Primera ley de la termodinámica establece que la cantidad de trabajo realizado por el sistema en un proceso adiabático es igual a la disminución de la energía interna del sistema.
Segunda ley de la termodinámica aplicada a los Procesos Adiabáticos.
La Segunda ley de la termodinámica es una ley fundamental de la física que se aplica a los procesos termodinámicos, incluidos los procesos adiabáticos. Esta ley establece que, en cualquier proceso termodinámico, la entropía total del sistema y su entorno siempre aumenta o permanece constante.
Se utiliza en los procesos adiabáticos para entender las limitaciones en la conversión de energía y la generación de trabajo. Los procesos adiabáticos son importantes en la ingeniería, ya que se utilizan para la generación de energía, la refrigeración y otros procesos. La Segunda ley de la termodinámica establece que estos procesos tienen límites y restricciones en su eficiencia y capacidad de generar trabajo.
En un proceso adiabático, no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno, por lo que la entropía del sistema no puede disminuir debido a la transferencia de calor. Sin embargo, la entropía puede aumentar debido a otros factores, como la irreversibilidad del proceso.
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Tipos de Procesos
Procesos Adiabaticos
Proceso adiabático reversible
Proceso adiabático irreversible
Proceso adiabático de choque
Este proceso se lleva a cabo en un sistema cerrado que no intercambia calor con su entorno y ocurre en una secuencia de etapas infinitamente lentas.
El sistema también realiza trabajo mecánico sobre su entorno o recibirlo de su entorno, pero en este caso, la entropía del sistema, lo que significa que la energía no puede ser recuperada completamente en forma de trabajo.
: Son sistemas que están en movimiento rápido y existe mucha fricción, provocando que la temperatura, la presión y la densidad del gas aumenten bruscamente por la cantidad de energía disipada
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¿Como funcionan?
Procesos Adiabaticos
El funcionamiento de los procesos adiabáticos depende de las condiciones iniciales y finales del sistema y del tipo de proceso adiabático que se esté considerando. En general, los procesos adiabáticos pueden ser reversibles o irreversibles.
Reversible
Irreversible
El sistema también puede realizar trabajo mecánico sobre su entorno o recibir trabajo de su entorno, pero su entropía aumenta. La irreversibilidad del proceso puede deberse a la fricción o a la presencia de procesos que no son termodinámicamente reversibles
El sistema pasa por una secuencia de etapas infinitamente lentas, y su entropía se mantiene constante. Durante el proceso, la energía se convierte en trabajo mecánico que el sistema puede realizar sobre su entorno o recibir de su entorno.
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Ley de Laplace
Establece que en un proceso adiabático, el producto de la presión y el volumen elevado a un índice adiabático constante es igual a una constante.
En un proceso adiabático reversible, la temperatura del gas se puede relacionar con su presión y volumen utilizando la ley de Laplace. Para un proceso adiabático adiabático irreversible, la temperatura aumenta debido a la compresión del gas y disminuye debido a la expansión del gas, y se puede utilizar la ley de Laplace para analizar la relación entre presión, volumen y temperatura en el proceso.
Matemáticamente, la ley de Laplace se expresa como:
Donde:P = Presion V = Volumen γ = Indice Adiabatico (depende de las propiedades del gas que está experimentando el proceso adiabático)
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Diagrama Presion - Volumen (PV)
En un diagrama PV, la presión se representa en el eje vertical y el volumen en el eje horizontal. La gráfica para un proceso adiabático reversible es una curva hiperbólica
Esta curva hiperbólica se llama isentrópica, ya que representa una línea de entropía constante. El índice adiabático "γ" se define como la razón de las capacidades caloríficas a presión constante y a volumen constante de un gas
Cp = Capacidad calorífica a presión constanteCv = Capacidad calorífica a volumen constante
Diagrama Temperatura - Volumen (TV)
Este representa los cambios de estado de un sistema en un proceso en el que no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno. La temperatura se representa en el eje vertical y el volumen en el eje horizontal. La temperatura y el volumen del sistema están relacionados por una ecuación que describe la variación adiabática
P = PresionV = Volumen γ = Relación de calor específico del gas
Un proceso adiabático se representa mediante una curva que sigue la ley de Poisson. Esta curva se llama curva adiabática y representa el camino que sigue el sistema en el diagrama durante el proceso adiabático.
Formulas
Para calcular la eficiencia, el trabajo y la potencia en los procesos adiabáticos
Eficiencia
Potencia
Trabajo
Se puede definir como la razón entre el trabajo realizado y la energía suministrada en el proceso. Q = Calor suministrado W = Trabajo Realizado
La potencia en un proceso adiabático se puede calcular como la tasa a la cual se realiza el trabajo en el proceso W = Trabajo t = Tiempo
El trabajo realizado en un proceso adiabático se puede calcular utilizando la siguiente fórmula ΔU = Cambio en la energía interna del gas Cv = Capacidad calorífica a volumen constante ΔT = Cambio en la temperatura del gas
NOTA: Es importante tener en cuenta que estas fórmulas son válidas solo para procesos adiabáticos ideales y para gases ideales. En la práctica, los procesos adiabáticos suelen ser irreversibles y están sujetos a pérdidas de energía debido a la fricción y otras formas de disipación de energía.
Ejemplos de Procesos Adiabaticos
En la naturaleza y en la industria
En sistemas de refrigeración por absorción. En estos sistemas, la refrigeración se logra mediante la absorción de calor en un medio líquido o sólido y la liberación de calor en un medio gaseoso.
Los motores de combustión interna, como los motores de gasolina y diésel, utilizan procesos adiabáticos para la compresión del aire y el combustible antes de la explosión
En la atmósfera, el enfriamiento adiabático se produce cuando el aire se eleva y se expande debido a la disminución de la presión atmosférica. Esto se puede observar en la formación de nubes y precipitaciones.
: Los acondicionadores de aire utilizan procesos adiabáticos para enfriar el aire. El aire caliente se hace pasar por un material húmedo, lo que provoca la evaporación del agua
La expansión adiabática del magma en el interior de un volcán puede causar una erupción explosiva.
Conclusiones
Equipo 3 | 658
Un proceso isotérmico es aquel en el que la temperatura se mantiene constante, mientras que en un proceso adiabático no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno.
En un proceso isotérmico, la energía interna del sistema cambia debido al trabajo realizado en él o por él, mientras que en un proceso adiabático, cualquier cambio en la energía interna del sistema se debe exclusivamente al trabajo.
Los procesos isotérmicos se utilizan en la refrigeración y en la compresión de gases, ya que permiten controlar la temperatura del sistema durante estos procesos.
Los procesos adiabáticos se utilizan en la industria para producir altas temperaturas y presiones, ya que no hay pérdida de energía debido a la transferencia de calor.
Referencias Bibliograficas
- A. (2019, 15 agosto). Que caracteristicas tiene un proceso isotermico? – RESPUESTASRAPIDAS. https://bit.ly/4295s88
- Connor, N. (2020, 13 enero). ¿Qué es el proceso adiabático? Definición. Thermal Engineering. https://bit.ly/3LhoBhY
- Ferra, T. V. (2020, 29 septiembre). Adiabático: [Concepto, Características y Funcionamiento]. EnergiaToday. https://bit.ly/3mD4oZK
- Planas, O. (2020, 28 junio). ¿Qué es un proceso adiabático? https://bit.ly/3JbHtMP
- Proceso Isotérmico. (s. f.). Como Funciona. https://bit.ly/3Ti7qiw
- Proceso_isotérmico. (s. f.). Quimica.es. https://bit.ly/426v05G
- Procesos adiabáticos para un gas ideal - Física universitaria volumen 2 | OpenStax. (s. f.). https://bit.ly/3l4zHfQ
¡Eureka!
¡Muchas gracias!
Apaez del Olmo Vanessa Lizbeth
Escobar Hernandez Angel Emiliano
Garrido Marin Danna Fernanda
Herrera Ruiz Mireya
Orta Gutierrez Ian
Romero Godoy Jesus Antonio
Procesos Termodinamicos. Isotermicos y Abiabaticos I Equipo 3 658
Jesús Romero
Created on March 13, 2023
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Procesos Termodinamicos Isotermicos y Adiabaticos
Equipo No. 3Grupo: 658 Asignatuura: Fisica IV Profesor: Mario Manuel Cortes Ramos Escuela: Escuela Nacional Preparatoria No. 8 "Miguel E. Schulz"
EMPEZAR
Índice
Procesos Termodinamicos Isotermicos y Adiabaticos
Procesos Isotermicos
Formula Gases Ideales
Caracteristicas
Ley deBoyle
¿Que son?
Tipos de Procesos
Procesos Adiabaticos
Caracteristicas
Conclusiones
Referencias Bibliograficas
Gases Ideales
¿Que son?
Equipo 3
Procesos Termodinamicos Isotermicos
¿Que son?
Procesos Termodinamicos Isotermicos
Un proceso isotérmico es un proceso termodinámico , en el que la temperatura del sistema permanece constante, como bien su propio nombre lo dice. Es decir, una variación del estado de un sistema físico durante el cual la temperatura del sistema permanece constante.Si no hay cambio de fase, una temperatura constante indica que no hay cambio en la energía interna del sistema
Principales Caracteristicas
Procesos Isotermicos
Compresión isotérmica
Temperatura Constante
Aislamiento Termico
Energía interna - Temperatura
No tienen la posibilidad para la transferencia del calor por conducción
Los procesos isotérmicos tienen una variación en la presión y el volumen debido a que existe un proceso de compresión
Tienen una dependencia de la energía interna en relación a la temperatura
Los procesos isotérmicos existirá que la temperatura siempre permanecerá constante en todo momento o al menos durante su estudio
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Procesos isotérmicos en los gases ideales
Propiedades de los gases ideales
¿Que es un Gas Ideal? Es un gas compuesto de partículas que se desplazan aleatoriamente y sin interactuar entre sí ya que las únicas interacciones de las moléculas que componen un gas ideal son las colisiones elásticas entre ellas y con las paredes del contenedor
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- Colisión elástica: Colisión donde no hay conversión de energía cinética en otras formas de energía
Procesos isotérmicos en los gases ideales
La segunda ley de Joule que establece que la energía interna de una cantidad fija de un gas ideal sólo depende de la temperatura. Por lo tanto, en un proceso isotérmico, la energía interna de un gas ideal es constante. Esto es el resultado del hecho de que en un gas ideal no hay fuerzas intermoleculares. La energía interna depende de la presión, temperatura y volumen.
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Formula de los gases ideales
PV = nRT
Donde:P = Presion del Gas V = Volumen n = Numero de moles de gases ideales (constante) R = Constante de los gases idealesT= Remperatura del gas
Proceso isoterma de expansión y compresión de gases ideales
La compresión o expansión de un gas ideal puede llevarse a cabo colocando el gas ideal en contacto térmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas.En este proceso se realiza un trabajo que altera el volumen y la presión. Este trabajo implica una variación de la energía interna y tenderá a aumentar la temperatura. Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas:
Q = W
Ley de Boyle
Establece una relación entre la presión y el volumen de un determinado sistema a temperatura constante. Esta ley aplica para sistemas que contienen una cantidad fija de gas a temperatura constante.
Para los gases, la presión y el volumen son inversamente proporcionales. Es decir, si mantenemos todo lo demás constante y elevamos la temperatura del gas, su volumen disminuye, y mientras crece el volumen que ocupa un gas, la presión disminuye La ley de Boyle también nos habla de que P1V1 = P2V2
Pero… ¿Por qué ocurre esto?
Se debe a que al aumentar el volumen, las partículas chocan menos, esto significa que la presión será menor .Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto aumenta la presión. Si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor. PV = constante
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Curva Isotermica
La curva isoterma sirve para representar los valores consecutivos de las variables que posee el sistema durante el proceso isotérmico. La cuales forman hipérbolas cuya ecuación se representaría de la siguiente manera
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Ejemplos de Procesos Isotérmicos
En la naturaleza y en la industria.
Varias reacciones que ocurren dentro del refrigerador o de bombas de calor, donde las temperaturas son estables.
Los cambios de estado de los líquidos, ya sea por fusión (de líquido a sólido a 0º C) o por evaporación (de líquido a gaseoso a 100º C).
Las interacciones entre células dentro de un organismo
El metabolismo de los animales de sangre caliente se lleva a cabo a temperatura constante.
En la máquina de Carnot, parte del ciclo que lleva el mismo nombre se realiza con una temperatura constante.
Equipo 3
Procesos Termodinamicos Adiabaticos
¿Que son?
En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquel en el cual el sistema termodinámico (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isoentrópico. El término adiabático hace referencia a volúmenes que impiden la transferencia de calor con el entorno
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Principales Caracteristicas
En los procesos adiabáticos, no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno. Por lo tanto, no hay intercambio de energía térmica y el sistema está aislado.
Aislamiento Termico
Los procesos adiabáticos ocurren muy rápidamente, lo que significa que los cambios de temperatura, presión y volumen son bruscos y pueden ser violentos.
Espontaneidad
Los procesos adiabáticos son reversibles, lo que significa que se puede volver al estado inicial si se invierte la dirección del proceso.
Reversibilidad
Los procesos adiabáticos son comunes en la naturaleza, como en las explosiones, las nubes de tormenta, los rayos y los terremotos.
Presentes en la Naturaleza
Primera ley de la termodinámica aplicada a los Procesos Adiabáticos.
En un proceso adiabático, no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno. Esto significa que la energía que entra y sale del sistema solo se puede intercambiar en forma de trabajo. Por lo tanto, la Primera ley de la termodinámica establece que la energía total del sistema antes y después del proceso adiabático es la misma.
Esta ley establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra. En el caso de los procesos adiabáticos, esta ley se aplica de la siguiente manera:
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En un proceso adiabático, el trabajo realizado por el sistema se debe a la disminución de su energía interna. Esto se debe a que no hay transferencia de calor y la única forma de cambiar la energía del sistema es a través del trabajo. Por lo tanto, la Primera ley de la termodinámica establece que la cantidad de trabajo realizado por el sistema en un proceso adiabático es igual a la disminución de la energía interna del sistema.
Segunda ley de la termodinámica aplicada a los Procesos Adiabáticos.
La Segunda ley de la termodinámica es una ley fundamental de la física que se aplica a los procesos termodinámicos, incluidos los procesos adiabáticos. Esta ley establece que, en cualquier proceso termodinámico, la entropía total del sistema y su entorno siempre aumenta o permanece constante.
Se utiliza en los procesos adiabáticos para entender las limitaciones en la conversión de energía y la generación de trabajo. Los procesos adiabáticos son importantes en la ingeniería, ya que se utilizan para la generación de energía, la refrigeración y otros procesos. La Segunda ley de la termodinámica establece que estos procesos tienen límites y restricciones en su eficiencia y capacidad de generar trabajo.
En un proceso adiabático, no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno, por lo que la entropía del sistema no puede disminuir debido a la transferencia de calor. Sin embargo, la entropía puede aumentar debido a otros factores, como la irreversibilidad del proceso.
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Tipos de Procesos
Procesos Adiabaticos
Proceso adiabático reversible
Proceso adiabático irreversible
Proceso adiabático de choque
Este proceso se lleva a cabo en un sistema cerrado que no intercambia calor con su entorno y ocurre en una secuencia de etapas infinitamente lentas.
El sistema también realiza trabajo mecánico sobre su entorno o recibirlo de su entorno, pero en este caso, la entropía del sistema, lo que significa que la energía no puede ser recuperada completamente en forma de trabajo.
: Son sistemas que están en movimiento rápido y existe mucha fricción, provocando que la temperatura, la presión y la densidad del gas aumenten bruscamente por la cantidad de energía disipada
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¿Como funcionan?
Procesos Adiabaticos
El funcionamiento de los procesos adiabáticos depende de las condiciones iniciales y finales del sistema y del tipo de proceso adiabático que se esté considerando. En general, los procesos adiabáticos pueden ser reversibles o irreversibles.
Reversible
Irreversible
El sistema también puede realizar trabajo mecánico sobre su entorno o recibir trabajo de su entorno, pero su entropía aumenta. La irreversibilidad del proceso puede deberse a la fricción o a la presencia de procesos que no son termodinámicamente reversibles
El sistema pasa por una secuencia de etapas infinitamente lentas, y su entropía se mantiene constante. Durante el proceso, la energía se convierte en trabajo mecánico que el sistema puede realizar sobre su entorno o recibir de su entorno.
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Ley de Laplace
Establece que en un proceso adiabático, el producto de la presión y el volumen elevado a un índice adiabático constante es igual a una constante.
En un proceso adiabático reversible, la temperatura del gas se puede relacionar con su presión y volumen utilizando la ley de Laplace. Para un proceso adiabático adiabático irreversible, la temperatura aumenta debido a la compresión del gas y disminuye debido a la expansión del gas, y se puede utilizar la ley de Laplace para analizar la relación entre presión, volumen y temperatura en el proceso.
Matemáticamente, la ley de Laplace se expresa como:
Donde:P = Presion V = Volumen γ = Indice Adiabatico (depende de las propiedades del gas que está experimentando el proceso adiabático)
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Diagrama Presion - Volumen (PV)
En un diagrama PV, la presión se representa en el eje vertical y el volumen en el eje horizontal. La gráfica para un proceso adiabático reversible es una curva hiperbólica
Esta curva hiperbólica se llama isentrópica, ya que representa una línea de entropía constante. El índice adiabático "γ" se define como la razón de las capacidades caloríficas a presión constante y a volumen constante de un gas
Cp = Capacidad calorífica a presión constanteCv = Capacidad calorífica a volumen constante
Diagrama Temperatura - Volumen (TV)
Este representa los cambios de estado de un sistema en un proceso en el que no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno. La temperatura se representa en el eje vertical y el volumen en el eje horizontal. La temperatura y el volumen del sistema están relacionados por una ecuación que describe la variación adiabática
P = PresionV = Volumen γ = Relación de calor específico del gas
Un proceso adiabático se representa mediante una curva que sigue la ley de Poisson. Esta curva se llama curva adiabática y representa el camino que sigue el sistema en el diagrama durante el proceso adiabático.
Formulas
Para calcular la eficiencia, el trabajo y la potencia en los procesos adiabáticos
Eficiencia
Potencia
Trabajo
Se puede definir como la razón entre el trabajo realizado y la energía suministrada en el proceso. Q = Calor suministrado W = Trabajo Realizado
La potencia en un proceso adiabático se puede calcular como la tasa a la cual se realiza el trabajo en el proceso W = Trabajo t = Tiempo
El trabajo realizado en un proceso adiabático se puede calcular utilizando la siguiente fórmula ΔU = Cambio en la energía interna del gas Cv = Capacidad calorífica a volumen constante ΔT = Cambio en la temperatura del gas
NOTA: Es importante tener en cuenta que estas fórmulas son válidas solo para procesos adiabáticos ideales y para gases ideales. En la práctica, los procesos adiabáticos suelen ser irreversibles y están sujetos a pérdidas de energía debido a la fricción y otras formas de disipación de energía.
Ejemplos de Procesos Adiabaticos
En la naturaleza y en la industria
En sistemas de refrigeración por absorción. En estos sistemas, la refrigeración se logra mediante la absorción de calor en un medio líquido o sólido y la liberación de calor en un medio gaseoso.
Los motores de combustión interna, como los motores de gasolina y diésel, utilizan procesos adiabáticos para la compresión del aire y el combustible antes de la explosión
En la atmósfera, el enfriamiento adiabático se produce cuando el aire se eleva y se expande debido a la disminución de la presión atmosférica. Esto se puede observar en la formación de nubes y precipitaciones.
: Los acondicionadores de aire utilizan procesos adiabáticos para enfriar el aire. El aire caliente se hace pasar por un material húmedo, lo que provoca la evaporación del agua
La expansión adiabática del magma en el interior de un volcán puede causar una erupción explosiva.
Conclusiones
Equipo 3 | 658
Un proceso isotérmico es aquel en el que la temperatura se mantiene constante, mientras que en un proceso adiabático no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno.
En un proceso isotérmico, la energía interna del sistema cambia debido al trabajo realizado en él o por él, mientras que en un proceso adiabático, cualquier cambio en la energía interna del sistema se debe exclusivamente al trabajo.
Los procesos isotérmicos se utilizan en la refrigeración y en la compresión de gases, ya que permiten controlar la temperatura del sistema durante estos procesos.
Los procesos adiabáticos se utilizan en la industria para producir altas temperaturas y presiones, ya que no hay pérdida de energía debido a la transferencia de calor.
Referencias Bibliograficas
¡Eureka!
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Apaez del Olmo Vanessa Lizbeth Escobar Hernandez Angel Emiliano Garrido Marin Danna Fernanda Herrera Ruiz Mireya Orta Gutierrez Ian Romero Godoy Jesus Antonio