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

Salvador FI Facultad de Ingeniería
13 Oct 201904:56

Summary

TLDREste 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.

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