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Questions and Answers
La Termodinámica es la ______ de la energía.
La Termodinámica es la ______ de la energía.
ciencia
En termodinámica, therme significa ______ y dynamis significa fuerza.
En termodinámica, therme significa ______ y dynamis significa fuerza.
calor
Una ______ es una propiedad que puede medirse o calcularse multiplicando o dividiendo otras dimensiones.
Una ______ es una propiedad que puede medirse o calcularse multiplicando o dividiendo otras dimensiones.
dimensión
El ______ Internacional (SI) es un sistema de unidades basado en una relación decimal entre las diversas unidades.
El ______ Internacional (SI) es un sistema de unidades basado en una relación decimal entre las diversas unidades.
El ______ Inglés se caracteriza por no tener una base numérica y sus unidades se relacionan de manera arbitraria.
El ______ Inglés se caracteriza por no tener una base numérica y sus unidades se relacionan de manera arbitraria.
En el Sistema Cegesimal de Unidades (CGS), las unidades básicas son el ______, gramo y segundo.
En el Sistema Cegesimal de Unidades (CGS), las unidades básicas son el ______, gramo y segundo.
En las unidades de temperatura absolutas, el símbolo de ______ se eliminó.
En las unidades de temperatura absolutas, el símbolo de ______ se eliminó.
La ______ de una unidad se escribe con mayúscula si proviene de un nombre propio, como newton.
La ______ de una unidad se escribe con mayúscula si proviene de un nombre propio, como newton.
Un ______ termodinámico se define como una cantidad de materia o una región en el espacio elegida para el estudio.
Un ______ termodinámico se define como una cantidad de materia o una región en el espacio elegida para el estudio.
En un sistema, la ______ es la frontera que lo separa de su entorno y puede ser real o imaginaria, fija o móvil.
En un sistema, la ______ es la frontera que lo separa de su entorno y puede ser real o imaginaria, fija o móvil.
Un sistema ______ puede intercambiar energía pero no masa con su entorno.
Un sistema ______ puede intercambiar energía pero no masa con su entorno.
Un sistema ______ puede intercambiar tanto energía como masa con su entorno.
Un sistema ______ puede intercambiar tanto energía como masa con su entorno.
En un sistema aislado térmicamente, no hay intercambio de ______ con los alrededores.
En un sistema aislado térmicamente, no hay intercambio de ______ con los alrededores.
Un estado de un sistema se define por sus ______, como temperatura, presión y volumen.
Un estado de un sistema se define por sus ______, como temperatura, presión y volumen.
Una propiedad ______ es independiente de la cantidad de masa del sistema, como la temperatura o la presión.
Una propiedad ______ es independiente de la cantidad de masa del sistema, como la temperatura o la presión.
Una propiedad ______ depende de la cantidad de masa del sistema, como el volumen o la energía total.
Una propiedad ______ depende de la cantidad de masa del sistema, como el volumen o la energía total.
Al dividir una propiedad extensiva por otra también extensiva se 'intensivan', como la masa dividida por el volumen resulta en ______.
Al dividir una propiedad extensiva por otra también extensiva se 'intensivan', como la masa dividida por el volumen resulta en ______.
Un sistema en estado ______ es aquel en el que sus propiedades no cambian con el tiempo.
Un sistema en estado ______ es aquel en el que sus propiedades no cambian con el tiempo.
En un sistema en estado ______, las propiedades varían con el tiempo.
En un sistema en estado ______, las propiedades varían con el tiempo.
Un sistema en estado de equilibrio ______ es aquel cuyas propiedades no cambian con el tiempo y se encuentra aislado.
Un sistema en estado de equilibrio ______ es aquel cuyas propiedades no cambian con el tiempo y se encuentra aislado.
La Ley ______ de la Termodinámica es fundamental en la medición de la temperatura.
La Ley ______ de la Termodinámica es fundamental en la medición de la temperatura.
En el SI, la escala ______ es una escala de temperatura absoluta.
En el SI, la escala ______ es una escala de temperatura absoluta.
Las ______ termométricas son propiedades de los materiales que cambian con la temperatura de manera reproducible.
Las ______ termométricas son propiedades de los materiales que cambian con la temperatura de manera reproducible.
El término 'presión' solo se emplea para ______ y líquidos.
El término 'presión' solo se emplea para ______ y líquidos.
La presión ______ es la presión real medida con respecto al vacío absoluto.
La presión ______ es la presión real medida con respecto al vacío absoluto.
La presión ______ es la presión medida por encima de la presión atmosférica local.
La presión ______ es la presión medida por encima de la presión atmosférica local.
Si una bomba de vacío realiza una succión para acelerar un proceso, la presión ______ disminuye dentro del proceso.
Si una bomba de vacío realiza una succión para acelerar un proceso, la presión ______ disminuye dentro del proceso.
La presión de los fluidos se incrementa de forma ______ con la profundidad.
La presión de los fluidos se incrementa de forma ______ con la profundidad.
En termodinámica, el ______ representa la unidad de cantidad de materia.
En termodinámica, el ______ representa la unidad de cantidad de materia.
El número real de átomos en 12 g de Carbono 12 se denomina Número de ______.
El número real de átomos en 12 g de Carbono 12 se denomina Número de ______.
En Termodinámica, la ______ en masa de un componente se define como la masa del componente dividida por la masa total.
En Termodinámica, la ______ en masa de un componente se define como la masa del componente dividida por la masa total.
Para poder convertir de fracción en masa a fracción molar, se debe conocer el peso ______ de los componentes.
Para poder convertir de fracción en masa a fracción molar, se debe conocer el peso ______ de los componentes.
La ______ en masa y la fracción molar son adimensionales.
La ______ en masa y la fracción molar son adimensionales.
El ______ específico se define como el volumen por unidad de masa.
El ______ específico se define como el volumen por unidad de masa.
El ______ volumétrico es el volumen por unidad de tiempo.
El ______ volumétrico es el volumen por unidad de tiempo.
En la ecuación de estado de gas ideal, el gas debe estar a bajas ______ y altas temperaturas.
En la ecuación de estado de gas ideal, el gas debe estar a bajas ______ y altas temperaturas.
En la ecuación de estado de gas ideal, P*V = n*R*T, R representa el o la constante ______.
En la ecuación de estado de gas ideal, P*V = n*R*T, R representa el o la constante ______.
La ecuación de estado de van der Waals considera las fuerzas ______ y el volumen ocupado por las moléculas de gas.
La ecuación de estado de van der Waals considera las fuerzas ______ y el volumen ocupado por las moléculas de gas.
La ley de ______ establece que la presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales de cada gas.
La ley de ______ establece que la presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales de cada gas.
La ley de ______ establece que el volumen total de una mezcla de gases es la suma de los volúmenes parciales de cada gas.
La ley de ______ establece que el volumen total de una mezcla de gases es la suma de los volúmenes parciales de cada gas.
Flashcards
¿Qué es la Termodinámica?
¿Qué es la Termodinámica?
Ciencia que estudia la energía y sus transformaciones.
¿Qué es una Dimensión?
¿Qué es una Dimensión?
Es una propiedad que puede medirse o calcularse multiplicando o dividiendo otras dimensiones.
¿Qué es un Sistema de Unidades?
¿Qué es un Sistema de Unidades?
Conjunto de unidades de medida consistente, normalizado y uniforme.
¿Qué es un sistema cerrado?
¿Qué es un sistema cerrado?
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¿Qué es un sistema abierto?
¿Qué es un sistema abierto?
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¿Qué es una propiedad?
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¿Qué es una propiedad extensiva?
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¿Qué es una propiedad intensiva?
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¿Qué es el estado de un sistema?
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¿Qué es un estado estacionario?
¿Qué es un estado estacionario?
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¿Qué es un estado transitorio?
¿Qué es un estado transitorio?
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¿Qué es el equilibrio térmico?
¿Qué es el equilibrio térmico?
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Ley Cero de la Termodinámica
Ley Cero de la Termodinámica
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¿Qué es la presión?
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¿Qué es la presión absoluta?
¿Qué es la presión absoluta?
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¿Qué es la presión manométrica?
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¿Qué es un mol?
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¿Qué es el peso molecular (PM)?
¿Qué es el peso molecular (PM)?
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Fracción molar
Fracción molar
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Ecuación de estado de gas ideal.
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¿Qué es la presión parcial?
¿Qué es la presión parcial?
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¿Qué es el volumen parcial?
¿Qué es el volumen parcial?
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Study Notes
Termodinámica
- Comprende todos los aspectos de la energía, transformaciones y relaciones entre las propiedades de la materia.
- Proviene del griego: "Therme" (calor) y "dynamis" (fuerza).
- Abarca aplicaciones en procesos industriales, sistemas de combustión, aplicaciones biomédicas, calefacción, refrigeración y más.
Dimensiones y Unidades
- Una dimensión es una propiedad que se puede medir o calcular.
- Las dimensiones básicas en los sistemas internacional e inglés son longitud, masa, tiempo y temperatura.
- Las dimensiones secundarias incluyen velocidad, volumen, densidad y presión.
- Los valores numéricos solo se pueden sumar o restar si las unidades son iguales.
- Un sistema de unidades consta de unidades de medida consistentes, normalizadas y uniformes.
- En el Sistema Internacional (SI), las unidades se basan en una relación decimal.
- Tres países aún no aplican completamente el SI: EEUU, Liberia y Birmania.
- Se eliminó el símbolo de grado (°) de las unidades de temperatura absolutas (K, R).
- Los nombres de las unidades se escriben con minúscula, incluso si derivan de nombres propios.
- Las abreviaturas de unidades se escriben con mayúscula si provienen de un nombre propio (ej. N de Newton).
- El nombre puede pluralizarse, pero no su abreviatura.
- Los puntos en las abreviaturas de unidades no se usan a menos que estén al final de una oración.
Sistemas
- Un sistema termodinámico es la cantidad de materia o región del espacio elegida para el estudio, y está delimitado por una superficie arbitraria llamada frontera, el entorno se localiza afuera del sistema.
- La frontera puede ser real o imaginaria, fija o móvil.
- Cualquier análisis termodinámico comienza con la elección del sistema, su frontera y su entorno.
- El sistema debe definirse con cuidado para facilitar el análisis.
- Los sistemas pueden ser homogéneos, continuos o heterogéneos según sus fases.
- Un sistema cerrado no intercambia materia con los alrededores, pero puede intercambiar energía.
- Un sistema abierto intercambia materia con los alrededores, encerrando un flujo másico.
- Un sistema aislado no intercambia ni materia ni energía con los alrededores.
Propiedades
- Las propiedades son características macroscópicas que permiten describir y predecir el comportamiento del sistema.
- Son funciones de estado o funciones de punto.
- Una propiedad es independiente del proceso entre dos estados.
- Un conjunto de estas propiedades expresa la condición de un sistema.
- Las propiedades extensivas dependen del tamaño del sistema y son aditivas.
- Las propiedades intensivas son independientes del tamaño del sistema y no son aditivas.
- Al dividir una propiedad extensiva por otra extensiva, se "intensivan".
- Las propiedades extensivas por unidad de masa se denominan propiedades específicas.
- Las propiedades divididas por mol son propiedades molares.
Estado
- En un sistema en estado estacionario, las propiedades permanecen constantes con el tiempo.
- Un sistema en estado transitorio no es estable, por lo que las propiedades cambian con el tiempo.
- Un sistema en equilibrio termodinámico no cambia sus propiedades con el tiempo y se encuentra aislado
- Para que un sistema esté en equilibrio termodinámico se deben cumplir todos estos tipos de equilibrio:
- Térmico: Temperatura uniforme en todo el sistema
- Mecánico: Igualdad de fuerzas en todos sus puntos.
- Equilibrio de fases: Ausencia de transferencia neta
- Químico: No hay tendencia neta a que ocurra ninguna reacción química.
Temperatura
- La temperatura es una magnitud escalar que mide el nivel de energía interna de las partículas del sistema.
- Las escalas Kelvin (K) y Rankine (R) son escalas absolutas sin valores negativos.
- Las propiedades termométricas de los materiales cambian de manera reproducible con la temperatura.
- En escalas absolutas: Escala Kelvin (SI) y Fahrenheit (USCS).
- En escalas relativas: Escala Celsius (SI) y Fahrenheit (USCS).
- Un grado es tanto un valor de temperatura como un intervalo, lo que puede generar confusiones.
- La ley Cero de la Termodinámica es fundamental para la medición de la temperatura.
- La ley Cero de la Termodinámica establece que dos cuerpos separados que están en equilibrio térmico con un tercer cuerpo, también están en equilibrio térmico entre sí.
Presión
- Es la fuera que ejerce fluído por unidad de área (𝑃 = 𝐹/𝐴)
- El término "presión" se usa para gases y líquidos, mientras que "esfuerzo" se usa para sólidos.
- En el Sistema Internacional (SI), la presión se mide en pascales (Pa).
- En el Sistema Inglés, la presión se mide en libras fuerza por pulgada cuadrada (psi).
- Un manómetro mide la "sobrepresión" respecto a la atmósfera, llamada presión manométrica.
- En las ecuaciones, se debe usar la presión absoluta.
Conceptos
- Presión atmosférica: El peso del aire por área superficial unitaria.
- Presión atmosférica estándar: 1 atm = 760 mmHg (0°C y g = 9.81 m/s²).
- Presión absoluta: Presión real medida respecto al vacío absoluto.
- Presión manométrica: Presión por encima de la presión atmosférica.
- Presión de vacío: Presión manométrica negativa cuando la presión atmosférica es mayor que la absoluta.
- Una unidad de presión puede ser absoluta o manométrica.
- En el Sistema Internacional los pascales son iguales ya sea absoluta o manométrica.
- En el sistema Inglés se agrega "g" (psig) para indicar la presión manométrica y "a" (psia) para indicar la presión absoluta.
Moles y composición
- El mol es la unidad de cantidad de sustancia en el SI, equivalente a la masa de unidades elementales como átomos en 12 g de carbono-12.
- El número real de átomos en en el isotopo de carbono-12 se denomina, El valor es de (NA = 6,022 x 10^23).
- El valor de PM es el mismo para ambos sistemas de unidad.
- El número de masa también es conocido como PMH2O con 18 g/mol-g = 18 lb/mol-lb.
En la química general suelen usar también:
- Molaridad
- Molalidad
- Normalidad
En termodinámica es más recurrente el uso de:
- Fracción de masa
- Porcentaje de masa
- Fracción molar
- Porcentaje Molar
- Las fracciones en masa o molar de una corriente del proceso deben sumar 1.
Volumen, densidad y velocidades de flujo
- Densidad = 𝜌 = [masa/volumen]
- Las velocidades de flujo son simbolizadas con letras mayúsculas en los diagramas de flujo para indicar las corrientes.
Gases
Gas Ideal: A bajas presiones y temperaturas en relación con los valores críticos.
- La formula de estado la cual se puede utilizar es: PV = nRT
- Para poderla utilizar siempre deberán tenerse en las unidades correctas K o R (absolutas).
Mezclas
- Ley de Dalton: 𝑃𝑇 = ∑ 𝑃𝑖
- Pi: Presión parcial del gas si estuviera solo ocupando el volumen a temperatura T.
- Vi = n¡RT/V
- Ley de Amagat: 𝑉𝑇 = ∑ 𝑉𝑖
- Vi: volumen parcial de un componente gaseoso que ocupa el gas en la mezcla si ejerciera toda la presión a una temperatura T.
- Fracción en volumen es igual a Xi.
Ecuación de estado de van der Waals
- Se considera la fuerza intermolecular y el volumen que ocupan las móleculas de un gas.
- Incluye dos valores estándar que determinar las propiedades en el punto crítico.
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