Sistemas Termodinámicos |Abiertos, Cerrados, Aislados| Termodinámica - Salvador FI

Summary

Este video explica los tres tipos de sistemas termodinámicos: aislado, cerrado y abierto. Un sistema aislado no intercambia masa, calor ni trabajo con el entorno. Un sistema cerrado no permite el flujo de masa, pero sí puede intercambiar calor o trabajo. Finalmente, un sistema abierto permite el flujo de masa, calor y trabajo con el entorno, como en el caso de una turbina. Cada tipo de sistema se define por las interacciones de energía y materia con su entorno, utilizando ejemplos claros para ilustrar los conceptos.

Takeaways

• 🌡️ Un sistema termodinámico se define como una cantidad de materia o una región en el espacio elegida para realizar un análisis.
• 🌀 Un sistema aislado no intercambia ni masa ni energía (calor o trabajo) con su entorno, ya que se encuentra completamente apartado.
• 🚫 En un sistema aislado, las fronteras impiden el flujo de calor, trabajo y masa entre el sistema y el entorno.
• 🔒 Un sistema cerrado permite el intercambio de energía (calor o trabajo), pero no permite el intercambio de masa; es decir, la cantidad de sustancia se mantiene constante.
• 📉 En un sistema cerrado, las fronteras pueden ser fijas o móviles, permitiendo cambios de volumen sin que cambie la masa del sistema.
• ⚙️ El trabajo en un sistema cerrado puede ser de compresión, expansión, eje, flecha o eléctrico, dependiendo del proceso termodinámico.
• 🔥 El flujo de calor en un sistema cerrado depende de las diferencias de temperatura entre el sistema y el entorno.
• 💨 Un sistema abierto, también conocido como volumen de control, permite el intercambio tanto de masa como de energía (calor o trabajo) con su entorno.
• ⚡ Los sistemas abiertos incluyen dispositivos como turbinas, toberas y compresores, donde la cantidad de fluido que entra y sale debe ser la misma en el mismo intervalo de tiempo.
• 🚪 En un sistema abierto, la frontera puede ser fija, con una frontera real (el límite físico del sistema) y una imaginaria (el lugar donde ocurre el flujo de masa).

Q & A

¿Qué es un sistema en termodinámica?

Un sistema es una cantidad de materia o una región en el espacio elegida para realizar un análisis termodinámico.

¿Qué representa el entorno en el análisis de sistemas termodinámicos?

El entorno o los alrededores representan todo lo que se encuentra fuera del sistema, es decir, el resto del universo fuera del objeto de análisis.

¿Cuál es la función de la frontera en un sistema termodinámico?

La frontera separa el sistema de sus alrededores y determina si hay transferencia de masa, calor o trabajo con el entorno.

¿Qué características tiene un sistema aislado?

Un sistema aislado no permite la transferencia de masa, calor ni trabajo con el entorno, ya que se encuentra completamente apartado de este.

¿Cómo se identifica la frontera en un sistema aislado?

En un sistema aislado, la frontera suele ser un aislante ideal que no permite el flujo de calor, trabajo o masa, y se representa con líneas punteadas en rojo.

¿Qué diferencia a un sistema cerrado de un sistema aislado?

Un sistema cerrado permite la transferencia de calor y trabajo, pero no de masa. En cambio, un sistema aislado no permite ninguna transferencia con el entorno.

¿Qué tipos de trabajo pueden existir en un sistema cerrado?

En un sistema cerrado, puede haber trabajo de compresión, expansión, de eje o de flecha, y también trabajo eléctrico, dependiendo del proceso.

¿Qué es un sistema termodinámico abierto?

Un sistema abierto permite la transferencia de masa, calor y trabajo con el entorno, como ocurre en dispositivos como turbinas, toberas o compresores.

¿Qué tipos de fronteras existen en un sistema abierto?

En un sistema abierto, puede haber fronteras fijas o móviles, y también fronteras reales e imaginarias, que determinan los límites del sistema y las entradas o salidas de flujo.

¿Cómo se mantiene el equilibrio de masa en un sistema abierto?

En un sistema abierto, la cantidad de fluido que entra debe ser igual a la cantidad de fluido que sale en el mismo intervalo de tiempo para mantener el equilibrio de masa.