16. Calor i treball Flashcards
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic.
- Introducció.
- S’ha de ficar un poc d’història enllaçar importància maq. tèrmiques i relació amb temari Tecno??
- Maneres de fer TFCIA energia, calor i treball
- Definicions: procés quasiestàtic, variables extensives i intensives (??)
- Com s’ordenarà
- Màquines tèrmiques entre primer i 2n principi
(següent punt: Treball)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Treball (punt introductori)
- Def de treball mecànic
- A Termo diferents tipus de treball
(següent punt: Treball hidrostàtic)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Treball (només per ubicar punt)
- Treball a sistemes hidrostàtics
- Deduir d(barra)W = -pdV
- Criteri de signes
- Diferencial inexacta
- Versió integral
- Diagrama P-V per veure que depen del camí.
- Exemples processos isoterm/isobar gasos ideals.
(següent punt: treball altres sistemes)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Treball (només per ubicar punt)
- Treball a altres sistemes
- Treball fil dbarra = TdL
- Doble làmina superficial
- Pila reversible
- Imanació sòlid magnètic
(Fer imatge amd oneNote)
(següent punt: Treball generalitzat)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Treball (només per ubicar punt)
- Treball generalitzat
- Hem trobat d(barra)Treball = magnitud inx x d(mag extensiva)
- Sistemes composts: Sumatori
- Treball de configuració i treball dissipatiu (posar?)
(següent punt: Treball adiabàtic i energia interna)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Treball adiabàtic i energia interna
- Experimental entre i –> f mateix treball
- Matemàticament existeix una funció de les coordenades termodinàmiques t.q. la seva dif entre i i f és l’energia; el treball mecànic. –> Energia Interna
- Fer analogia amb g i E
- Importància és l’existència de U (mirar llibre)
- Serà diferencial exacta
(següent punt: Calor i 1er principi)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Calor i primer principi
- Capacitats calorífiques i calors específics (pensar si posar-ho o no??)
- Canvis en sistema sense treball fins equilibri –> dos sistemes a dif. Temperatura.
- Calor –> energia transferida en virtut de dif T
- Si hi ha treball no adiabàtic: W no és igual dif E interna (falta un terme per conserva l’energia)
- dU = dbarraQ + dbarraW (comentar criteri de signes?)
3 idees: - Existeix U
- Es conserva l’energia
- calor és transferencia energia
- No hi ha mòbils perpetus de 1a espècie –> no es pot crear energia sense consumir una d’equivalent.
(pròxim punt: Aplicació a màquines tèrmiques)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Aplicació a màquines tèrmiques (només intro)
Inici –> Q -> W (100%) i al revès??
Necessitat procés cíclic
Def màquina tèrmica transf Q –> W funcionant entre fonts Th i Tc
Conversió de combustió externa o interna Ex.
El que es veu és que no tot el Q en W (2n principi enunciat de Kelvin - Planck)
Representàció gràfica màq tèrmica: W = |Qh| - |Qc|
(explicar perquè valors absoluts)
També funcionament com a frigorífic –> enunciat Clausius 2n principi (??)
Aproximacions per idealitzar?
següent punt rendiment energètic
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Aplicació a màquines tèrmiques
- Rendiment energètic
imatge one note
(següent punt: Carnot)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Aplicació a màquines tèrmiques
- Cicle de Carnot
- Màquina ideal que marca el rendiment màxim
- Etapes:
Isoterma revabsobeix Qh
Adiabatic reversible Th fins Tc
Isoterma Reversible cedeix Qc
Adiabàtic rev Tc fins Th
Imatge One Note fórmules
Rendiment indep gas utilitzat i només funció temp, vàlid també si no és gas ideal.
següent punt: cicle Otto
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Aplicació a màquines tèrmiques
- Cicle Otto
- Motor combustió interna
- Barreja aire i combustible – es crema no torna a l’estat inicial
- Idealització gasos molt diluïts al ciclindre: no freg, quasi-estàtics, gas –> aire –> gas ideal de c cte
- Descripció funcionament motor:
Admissió, Compressió,, ignicio (V cte idealment), Expansió, Apertura vàlvula escapament
Idealització imatge P-V
(veure imatge one note)
(Següent punt cicle diesel)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Aplicació a màquines tèrmiques
- Cicle Diesel
- Es pot inflamar sense xispa, injecta combustible a p cte.
- També ideal
(veure imatge One Note)
següent punt màquina de vapor
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Aplicació a màquines tèrmiques
- Màquina Vapor
- Exemple combustió externa
(veure imatge One Note)
següent punt aplicació reaccions químiques
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Aplicació reaccions químiques (només intro)
- R. química reactius àtoms en un estat, prod en un altre –> fció estat (U)–> variació funció estat depen estats inicials i finals
Calor a Vol constant (des de primer principi) – Qv = U2- U1
però reaccions solen ser a p cte.
(següent punt Entalpia)
Calor i treball en els processos termodinàmics. Primera llei termodinàmica. Aplicació a les màquines tèrmiques i les reaccions químiques. Rendiment energètic
- Aplicació reaccions químiques
- Entalpia
- H = U + PV
U és funcio estat, PV, `propietats sistema –> H funció estat
Diferenciar— dH = dbarraQ (p cte) Canvi entalpia és calor trans a p cter
Qv = U2 - U1, Qp = H2-H1
calors específics
En els canvis de fase que són a p cte Q = nL = n(h2-h1)
Veure imatge One note
següent punt llei de Hess