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El procedimiento anterior sería en el plano teórico. En la práctica se utilizan otros procedimientos indirectos utilizando procesos de sistemas con...

El procedimiento anterior sería en el plano teórico. En la práctica se utilizan otros procedimientos indirectos utilizando procesos de sistemas concretos. Además de la escala absoluta, se utiliza la escala Celsius que está definida por la relación: (º ) ( ) 273,15C T K   La “razón” de que la temperatura del punto triple del agua sea 0,01 ºC está basada en una aproximación a la Escala Centígrada utilizada anteriormente en la vida ordinaria. Nota adicional. Históricamente, en la Escala Centígrada había dos estados térmicos base para el agua, a la presión de una atmosfera. , 0 0 C , y 0 100 100 C . El valor experimental del coeficiente de dilatación, Ec. (7.11) y (7.13), para los gases difícil de condensar (oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, etc.), en el estado 0 0 0 C , es aproximadamente el mismo: 0 0 0 0 0 0 ( ) ( ) (1 ) (0 ) 1 ( )ꞏ ( ) (1 )ꞏ (0 ) 273     V V V C V C V C V C C     Ello justifica el número adoptado para la base de la Escala Absoluta. La magnitud del Kelvin es la del grado centígrado y la del grado Celsius. Para completar o "materializar" de forma práctica la escala ITS-90, se han acordado otros puntos fijos (con sus correspondientes temperaturas absolutas), indicados en el cuadro que se muestra a continuación: Número Temperatura T90(K) Sustancia (a) Estado (b) 1 3 a 5 He V 2 13,803 e-H2 T 3 ~ 17 e-H2 (o He) V (o G) 4 ~ 20,3 e-H2 (o He) V (o G) 5 24,5561 Ne T 6 54,3584 O2 T 7 83,8058 Ar T 8 234,3156 Hg T 9 273,16 H2 O T 10 302,9146 Ga F 11 429,7485 In S 12 505,078 Sn S 13 692,677 Zn S 14 933,473 Al S 15 1234,93 Ag S 16 1337,33 Au S 17 1357,77 Cu S a) Composición isotópica natural con excepción del 3He; • e- 2H : hidrógeno con la composición de equilibrio de las variedades moleculares ortho y para. b) Para las definiciones completas y los consejos de realización, véase "Guide to Realization of the ITS-90" https://www.bipm.org/en/committees/cc/cct/guide-its90.html. • V: presión de vapor de saturación; • T: punto triple (temperatura de equilibrio entre las fases sólido, líquido y vapor). • G: termómetro de gas; • S, F: punto de solidificación, punto de fusión (temperatura de equilibrio, a la presión de 101325 Pa, entre las fases de sólido y líquido. 6. ENTROPÍA Utilizando la Escala Absoluta, la Ec. (4.2) se escribe: (, ,)dQ d TdS p T m  (4.4) La nueva propiedad extensiva se denomina entropía, con la notación (, ,)S p T m y su pleno significado físico se alcanza en sus amplias aplicaciones. La unidad de medida es (JꞏK-1), Julio por grado Kelvin. En un proceso reversible 0d  , y por tanto: 0 T dQ Relación de Clausius La relación (4.1) puede escribirse en la forma: dU pdV TdS   (4.5) que es válida independientemente de la existencia de irreversibilidad ( )d . Las dos propiedades intensivas básicas medibles directamente son (p,T). En la determinación de la variación de la energía interna, la correspondiente a la presión es la propiedad extensiva dV, y la correspondiente a la temperatura es la nueva propiedad extensiva dS, La primera tiene carácter mecánico y la segunda tiene carácter térmico, lo cual le da el sentido físico. -Análisis directo de la nueva propiedad, entropía. La ecuación anterior, Ec. (4.5), es una de las relaciones básicas en el desarrollo de la Termodinámica. y señala que la entropía  , ,S p T m es una función de propiedades de estado, con las características siguientes: a ) Es una propiedad intrínseca de la materia (como la energía interna) y está siempre referida a su sistema propietario. b) Es una magnitud extensiva como (, )U V . Esta magnitud puede referirse a la unidad de masa del sistema como entropía específica, con la unidad de medida (Jꞏkg-1K-1); Julio por kilogramo y por grado Kelvin. c) Solo se tiene información sobre su cambio o variación, de forma análoga a lo que ocurre con la energía. La ecuación: dQ d dS T   teniendo en cuenta que 0d  indica que: a) Cuando 0dQ  , la entropía de un sistema aumenta en los procesos irreversibles b) La entropía de un sistema puede disminuir cuando el sistema cede calor 0dQ  , c) La variación de entropía de un sistema es tanto más pequeña cuanto mayor es su temperatura T , d) La interacción trabajo dW no afecta directamente al cambio de entropía, e) En los procesos adiabáticos la entropía de un sistema aumenta. Notas no vinculantes: A) Con el fin de reforzar el concepto de entropía, podría definirse la unidad de medida de esta importante propiedad. Ello facilitaría comparar las diversas cantidades de entropía involucradas en los procesos térmicos. Unidad de entropía (Clausio)Unidad de energía (Julio) / Unidad de temperatura (Kelvin) -1Clausio(Cl)=Julio(J)/Kelvin(K)=(JK ) El nombre “Clausio” está referido al Prof. Rudolf Clausius, que se uniría al grupo: Newton (N), Pascal (Pa), Joule (J) y Kelvin (K). B) La nueva propiedad termodinámica, teniendo en cuenta la Ec. (4.5), podría denominarse “entrotermia”, ya que de forma intuitiva, vincula la energía interna con el estado térmico, y por otra parte la Ec. (4.4),indica su variación con la interacción dQ y la disipación interna d que cambian el estado térmico. La denominación entropía es más amplia, incluye la entrotermia y otras variables de sistemas más complejos, especialmente los constituidos por varios componentes. 7. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS BÁSICAS Tomando como base la propiedad entropía, en el desarrollo de la Termodinámica se utilizan otras propiedades que facilitan la formulación en muchos procesos de gran aplicación. Las relaciones fundamentales son: dU pdV TdS   y dQ d TdS  De la primera se deducen directamente: ( ) ( )d U pV Vdp d TS SdT    ; ( )d U pV TS Vdp SdT    que dan origen a dos nuevas funciones o propiedades: H U pV  , la cual se denomina entalpía (4.6) G H TS  , la cual se denomina Potencial de Gibbs (4.7) Estas nuevas propiedades aparecen ampliamente en el desarrollo de la Termodinámica. Combinando las relaciones anteriores, se obtiene: dQ d dH Vdp   En un proceso a presión constante, se puede escribir: (, ,)p p p dQ d dH C p T m dT dT             (4.8) que da origen a otra propiedad (, ,)pC p T m denominada capacidad térmica a presión constante. Esta nueva propiedad tiene gran interés, porque puede medirse (mediante el primer miembro de la ecuación) en procesos simples isobáricos. Esta función, (, ,)pC p T m y la función (, ,)V V p T m , que puede obtenerse, ya que las cuatro variables (, , ,)V p T m son medibles directamente, constituyen la llave particular de cada sistema termodinámico, para entrar en alguna de las relaciones termodinámicas básicas señal

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Termodinamica Estructura y Aplicaciones Parte 1_v2
146 pag.

Termodinâmica Valle De HuejucarValle De Huejucar

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