introduccio siststermodinamics
TRANSCRIPT
![Page 1: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/1.jpg)
Introducció als sistemes
termodinàmics
Conceptes bàsics i exemples pràctics
![Page 2: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/2.jpg)
Sistemes termodinàmics: quines variables s’associen?
Calor
Temperatura
Entropia Volum
Energia Pressió
Massa
![Page 3: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/3.jpg)
Què fa que un procés sigui termodinàmic?
Calor
Temperatura
Volum
Energia Pressió
Massa
Entropia
Si hi ha entropia associada al procés, aquest és termodinàmic
És una variable molt important del procés, que relaciona les variacions d’energia i entropia
![Page 4: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/4.jpg)
Sistema termodinàmic
● El sistema termodinàmic vendrà definit per:
– Un cert volum
– Les propietats de la substància o substàncies que conté aquest volum (normalment fluids, sobre tot gasos)
– Les propietats de la frontera que limita el sistema.
![Page 5: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/5.jpg)
Sistema termodinàmic
● Considerarem sistemes termodinàmics discrets
● Volums amb propietats intensives homogènies
– Temperatura, pressió, concentració...
– NO consideram variacions de propietats d'una posició a l'altre dins del mateix sistema
– Excepció: quan analitzem la transmissió de calor
![Page 6: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/6.jpg)
Sistema termodinàmic
● Segons com sigui la frontera del sistema tenim:
– Sistemes aïllats: no interactuen amb l'entorn
– Sistemes tancats: només poden intercanviar energia amb l'entorn
– Sistemes oberts: poden intercanviar energia i matèria amb l'entorn
● En el cas de sistemes oberts el volum que defineix el sistema termodinàmic s'anomena volum de control
![Page 7: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/7.jpg)
Sistema tancat La frontera només transfereix energia i no massa
![Page 8: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/8.jpg)
Sistema obert La frontera transfereix energia i massa
![Page 9: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/9.jpg)
Estats i processos
● Si coneixem el valor de les propietats que
defineixen un sistema direm que
coneixem l'estat del sistema
● Quan les propietats canvien d'un estat a
un altre experimenta un procés
termodinàmic
![Page 10: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/10.jpg)
Exemple de sistema tancat: Motor Stirling
Un motor que funciona només amb el calor de la mà!
![Page 11: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/11.jpg)
Exemple de sistema obert: Compressor / calderí
𝑚𝑒
𝑚𝑠
𝑄
𝑊
Entra treball i aire (a través de la vàlvula d’entrada), i surt aire a
pressió.
![Page 12: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/12.jpg)
Exemple de sist. obert: Turbofan L’aire entra dins la turbina, és comprimit fins que arriba a la càmara de combustió, on s’afegeix l’energia (el combustible), que fa que s’expansioni el gas i faci moure la turbina (la qual, a la vegada, fa que es mogui el compressor).
![Page 13: Introduccio siststermodinamics](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052307/55cad20abb61ebcc5f8b480f/html5/thumbnails/13.jpg)
El motor de 4 temps: obert o tancat? L’aire entra i surt, però es pot estudiar com a un sistema
tancat!