Recapitulacion semana 15

Resumen del martes y jueves.

Lectura del resumen por equipo

Aclaración de dudas

Revisión del programa para examen

Registro de asistencias.

Equipo	1	2	3	4	5	6
Resumen			El martes vimos la segunda ley de la termodinámica y el jueves vimos la entropía y realizamos un experimento en el cual derretimos un hielo en agua y llegamos a la conclusión de que el agua le da energía al hielo.	El martes hicimos un ejercicio en la computadora sobre la segunda ley de la termodinámica y el jueves hicimos una práctica derritiendo un hielo en agua y midiendo la temperatura de cada el agua le pasa el calor al hielo haciendo que se derrita ya que el cuerpo de mayor temperatura transfiere energía calorífica al más bajo de temperatura.	El día martes hablamos sobre la segunda ley de la termodinámica e hicimos una práctica con el simulador de internet. El día jueves hicimos una práctica sobre la entropía en la cual mediamos la temperatura el agua y un hielo. Después esperamos a que se derritiera ya que como el agua tenia mas temperatura le cedía al hielo y este se derretía y medimos la temperatura final.	El día martes hicimos una práctica que se refería a la ley de termodinámica. El día jueves hicimos una práctica sobre la entropía donde tomamos la temperatura de un hielo agua en estado liquido y agua con hielo para después registrar los resultados .

Evaluación

Actividad	Puntos
Indagación bibliográfica escrita en el cuaderno	20
Difusión de las actividades de laboratorio y recapitulación en el  Blog	40
Trabajo de investigación en equipo	20
Dos exámenes escritos 2x10	20
Total	100

Semana 15

44 Entropía. Concepto relacionado con la irreversibilidad

Preguntas	¿Que es la entropía?	¿Cuál es el modelo matemático de la entropía?	¿Cuáles son las unidades que intervienen el modelo matemático de la entropía?	¿Cuándo se tiene un proceso irreversible?	Ejemplos de procesos termodinámicos irreversibles	¿Para que sirve la entropía?
Equipo	5	4	2	1	6	3
Respuestas	Es la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se da de forma natural.	S universo=     S sistema+     S entorno	Q= Calorías T= Grados centígrados S=Q/T=Cal/0 C	Resulta del hecho de que si un sistema termodinámico de moléculas interactivas es trasladado de un estado termodinámico a otro ello dará como resultado que la configuración o distribución de átomos y moléculas en el seno de dicho sistema variará	Los procesos que son irreversibles incluyen: -Movimiento con fricción -Expansión libre -Transferencia de energía como calor debido la diferencia significativa de temperatura. -Corriente eléctrica a través de una resistencia diferente a cero -Reacción química espontánea -Mezcla de materia de diversa composición o estado.	Etimológicamente “entropía”, asociada a la termodinámica, surgió como palabra acuñada del griego, de em (en: en, sobre, cerca de...) y sqopg (tropêe: mudanza, giro, alternativa, cambio, evolución). Rudolf Emanuel Clausius. La termodinámica, por definirla de una manera muy simple, fija su atención en el interior de los sistemas físicos, en los intercambios de energía en forma de calor que se llevan a cabo entre un sistema y otro y tiene sus propias leyes. Uno de los soportes fundamentales de la Segunda Ley de la Termodinámica es la función denominada entropía que sirve para medir el grado de desorden dentro de un proceso y permite distinguir la energía útil, que es la que se convierte en su totalidad en trabajo, de la inútil, que se pierde en el medio ambiente. La segunda ley de la termodinámica fue enunciada por S. Carnot en 1824. Se puede enunciar de muchas formas, pero una sencilla y precisa es la siguiente: “La evolución espontánea de un sistema aislado se traduce siempre en un aumento de su entropía.” La palabra entropía fue utilizada por Clausius en 1850 para calificar el grado de desorden de un sistema. Por tanto la segunda ley de la termodinámica está diciendo que los sistemas aislados tienden al desorden, a la entropía.

http://www.taringa.net/posts/info/9140414/experimento-parece-violar-la-entropia.html

http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=h1JkZR0Ibdc

http://www.youtube.com/watch?v=rkSRsTilmdk&feature=related ejemplo

Entropia

Material: Vaso de precipitados 250 ml, termómetro, balanza.

Sustancias: agua solida y liquida.

Procedimiento:

-           Pesar una muestra de agua solida y medir su temperatura,

-           Medir 100 ml de agua en el vaso de precipitados y medir su temperatura

-           Colocar el agua solida centro del vaso de precipitados y medir el tiempo de equilibrio de temperaturas y la temperatura final.

-           Tabular y graficar los datos. Masa de hielo-tiempo-temperatura.

Equipo	Masa de agua solida gramos	Temperatura inicial agua solida 0 C	Temperatura agua liquida 0 C	Temperatura final 0 C	Tiempo de equilibrio. minutos
1	23.3g	2°	10°	6°	10min
2	41.2g	2°	19°	7°	27min
3	24g	2°	12°	8°	9.41 min
4	26g	9°	20°	11°	18 min.
5	32.57 g	10°	20°	4°	11:15 min.
6	26.3g	7°	19°	9°	7.11min

           

Semana 15

F1Semana 15 Fenómenos Termodinámicos

Preguntas	¿Que es un proceso termodinámico reversible?	¿En que consiste un proceso termodinámico irreversible?	¿Como enuncio Clausius la 2ª. Ley de la Termodinámica?	¿Cual es el enunciado de la 2ª. Ley de la Termodinámica de Kelvin y Planck?	¿Cuál es el funcionamiento de un refrigerador?	Cuál sería una conclusión general de la 2a. Ley de la termodinámica?
Equipo	2	5	1	6	4	3
Respuestas	Se denominan procesos reversibles a aquellos que hacen evolucionar a un sistema termodinámico desde un estado de equilibrio[] inicial a otro nuevo estado de equilibrio final a través de infinitos estados de equilibrio. De una manera simplificada, se puede decir que un proceso reversible es aquel proceso que, después de ser llevado de un estado inicial a uno final, puede retomar sus propiedades originales. Estos procesos son procesos ideales,[] ya que el tiempo necesario para que se establezcan esos infinitos estados de equilibrio intermedio sería infinito. Un proceso reversible es aquel en que se puede hacer que el sistema vuelva a su estado original, sin variación neta del sistema ni del medio exterior.	Se denominan procesos reversibles a aquellos que hacen evolucionar a un sistema termodinámico desde un estado de equilibrio[ ]inicial a otro nuevo estado de equilibrio final a través de infinitos estados de equilibrio. De una manera simplificada, se puede decir que un proceso reversible es aquel proceso que, después de ser llevado de un estado inicial a uno final, puede retomar sus propiedades originales. Estos procesos son procesos ideales,[]ya que el tiempo. necesario para que se establezcan esos infinitos estados de equilibrio intermedio sería infinito. La variación de las variables de estado del sistema,[] entre uno de estos estados de equilibrio intermedio y el sucesivo es una variación infinitesimal, es decir, la diferencia que hay entre el valor de una de las variables en un estado y el siguiente es un infinitésimo Un proceso reversible es aquel en que se puede hacer que el sistema vuelva a su estado original, sin variación neta del sistema ni del medio exterior.	“No es posible en un proceso cíclico que el calor fluya de un cuerpo a otro cuerpo con mayor temperatura, sin que otro cambio ocurra.” >.<¡	“No es posible un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor procedente de un foco y la conversión de este calor en trabajo.”	Básicamente el funcionamiento de un refrigerador consiste en que una sustancia absorba calor del foco frío y lo libere en el foco caliente, para ello se suministra energía. El dispositivo consta básicamente de un circuito cerrado por el que circula un gas (que puede licuarse) y una bomba que comprime y transporta el gas. Tenemos un gas que con ayuda de la bomba comprimimos. Es en este punto donde suministramos energía. Este gas, por efecto de la compresión, se calienta. Lo enfriamos hasta la temperatura ambiente, esto se realiza en la parte del circuito que se encuentra detrás del aparato (una reja negra), es aquí donde se pasa calor al foco caliente (el del gas y la energía suministrada con la bomba). Una vez a temperatura ambiente entra en la zona a refrigerar y allí se hace una expansión brusca del mismo, lo que hace que se enfríe, es aquí donde se toma calor del foco frío. El gas que sale vuelve a entrar en la bomba cerrando el circuito.	Esta ley arrebata la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, la segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico. La aplicación más conocida es la de las máquinas térmicas, que obtienen trabajo mecánico mediante aporte de calor de una fuente o foco caliente, para ceder parte de este calor a la fuente o foco o sumidero frío. La diferencia entre los dos calores tiene su equivalente en el trabajo mecánico obtenido. Existen numerosos enunciados equivalentes para definir este principio, destacándose el de Clausius y el de Kelvin

La entropía en los procesos reversibles (I)

En el simulador temperatura-entropía, http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/segundo/segundo.htm

 cada equipo calculara la variación de la entropía en función de una temperatura, para seis pasos, graficar los datos temperatura entropía.

Equipo	1	2	3	4	5	6
Temperatura oC	20	40	50	60	70	80
Grafica seis pasos

Conclusiones: Al aumentar la temperatura la entropía del sistema aumenta. :D 

Semana 14 Maquinas termicas.

Semana 14

Tipos  de Maquinas Térmicas

Máquinas térmicas
Motoras	Volumétricas
Generadoras	Volumétricas

Esquemas de la maquinas térmicas:

	Alternativas Máquina de vapor	Rotativas Motor Stirling	Turbomáquinas Turbina	Alternativas Compresor de émbolo	Rotativas Compresor rotativo	Turbomáquinas Turbocompresor
Equipo	1	3		2		4
Descripción	Una máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica.	El Motor Stirling fue inventado en 1816 por Robert Stirling, reverendo de origen escocés. El objetivo era tener un motor menos peligroso que la máquina de vapor. El principio de funcionamiento es el trabajo realizado por la expansión y contracción de un gas (normalmente helio, hidrógeno, nitrógeno o simplemente aire) al ser obligado a seguir un ciclo de enfriamiento en un foco frío, con lo cual se contrae, y de calentamiento en un foco caliente, con lo cual se expande. Es decir, es necesaria la presencia de una diferencia de temperaturas entre dos focos y se trata de un motor térmico.	Las turbomáquinas motoras son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes. Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.	Estos compresores son del tipo de desplazamiento positivo, son los más comúnmente utilizados. Existen de simple y doble efecto. El nombre de simple efecto o doble efecto lo reciben por su capacidad de comprimir el aire al avance o en ambos sentidos, respectivamente. Los compresores alternativos, existen en las versiones lubricadas y sin lubricar.	El compresor de aire de tornillo rotativo se ha convertido en la fuente más popular de aire comprimido para aplicaciones industriales. Una de las razones principales es su simple concepto de compresión. El aire entra en una cámara sellada donde es atrapado entre dos rotores contra rotativos. Cuando los rotores se engranan, reducen el volumen de aire atrapado y lo suministran comprimido al nivel de presión correcto. Este simple concepto de compresión, con enfriamiento de contacto continuo, permite que el compresor de aire de tornillo rotativo funcione a temperaturas de aproximadamente la mitad de la generada por un compresor de pistones. Esta baja temperatura permite que el compresor de aire de tornillo rotativo funcione en un ciclo de servicio continuo "a plena carga" 24 horas al día, 365 días al año, si es necesario.	Un turbocompresor es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina centrífuga para accionar mediante un eje coaxial con ella, un compresor centrífugo para comprimir gases. Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna alternativos, especialmente en los motores diésel. En algunos países, la carga impositiva sobre los automóviles depende de la cilindrada del motor. Como un motor con turbocompresor tiene una mayor potencia máxima para una cilindrada dada, estos modelos pagan menos impuestos que los que no tienen turbocompresor.
Esquema