UNIDAD II
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El término trabajo se refiere a un intercambio de energía entre un sistema y su medio exterior. Cuando los gases calientes en los cilindros de un motor de automóvil presionan contra los pistones móviles, los gases entregan trabajo. Cuando el aire es forzado en un neumático de bicicleta con una bomba, se entrega trabajo al aire. El trabajo puede ser mecánico, eléctrico, magnético o de muchos otros tipos. La primera ley de la termodinámica es un enunciado del principio de conservación de la energía. En términos muy generales afirma que el intercamabio total de energía a través de los límites de un sistema es igual a la variación de energía del sistema. La segunda ley por otra parte puede enunciarse, en función de la entropía, de la manera siguiente: No se producirán transformaciones en las cuales la entropía de un sistema aislado disminuya, o lo que es igual, en cualquier transformación que se produzca en un sistema aislado, la entropía del sistema aumenta o permanece constante.
El estudio de la primera y segunda ley nos permitirá entender los
distintos procesos que ocurren en elementos, dispositivos y máquinas que a
diario nos encontraremos operando tanto fuera como dentro de la industria.
Un ejemplo de esta aseveración se tiene en una planta de vapor para
producir energía eléctrica a partir de energía calórica.
Una planta de vapor consiste, no solamente de la máquina de vapor o
turbina aisladamente, sino de todas las piezas de equipo a través de
las cuales fluye vapor de agua. Si la planta opera según un ciclo
sencillo Rankine, por ejemplo, la máquina térmica consiste de una caldera,
de una turbina que entrega energía mecánica a un generador eléctrico, un condensador, y
de la bomba que
retorna el condensado del condensador a la caldera. De aquí la importancia
de estudiar estas leyes y otras muchas ecuaciones que permitirán
prepararnos en el campo de procesos de flujo e intercambio de energía.
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