Fundamentos De La Termodinàmica

Fundamentos  De La Termodinámica —Verificar Estado— 

Wylen, Gordon J. Van (Autor)
Sonntag, Richard E (Autor)

Por su calidad y forma de tratar los temas, este libro se ha mantenido durante mucho tiempo en un gran nivel de aceptación. En esta segunda edición en español están los temas principales que conforman la termodinámica, así como temas nuevos indispensables. El texto está estructurado de modo que se facilite la comprensión de los conceptos fundamentales de esta materia. Como la termodinámica es parte medular de la ingeniería química y mecánica, es muy importante comprender clara y completamente las leyes y conceptos en que se basa. Por eso, cada tema está explicado con detalle y cuenta con ejemplos ilustrativos resueltos de problemas que se presentan en los procesos. Una característica del libro es que los ejemplos se resuelven utilizando tanto el sistema internacional de unidades como el sistema inglés con el propósito de saber manejar ambos.

El libro proporciona una colección amplia de problemas resueltos de ciclos de ingeniería, teóricos y prácticos. La explicación clara de la solución de los problemas, así como la profundidad de los temas, hacen que este volumen sea una valiosa ayuda para el estudiante y el profesor.Dado que este material es de mucha utilidad como libro de consulta o de texto, se recomienda ampliamente a los estudiosos de la termodinámica.Como la termodinámica es parte medular de la ingeniería química y mecánica, es muy importante comprender clara y completamente las leyes y conceptos en que se basa. Por eso, cada tema está explicado con detalle y cuenta con ejemplos ilustrativos resueltos de problemas que se presentan en los procesos. Una característica del libro es que los ejemplos se resuelven utilizando tanto el sistema internacional de unidades como el sistema inglés con el propósito de saber manejar ambos.El libro proporciona una colección amplia de problemas resueltos de ciclos de ingeniería, teóricos y prácticos.

La explicación clara de la solución de los problemas, así como la profundidad de los temas, hacen que este volumen sea una valiosa ayuda para el estudiante y el profesor.Dado que este material es de mucha utilidad como libro de consulta o de texto, se recomienda ampliamente a los estudiosos de la termodinámica.El libro proporciona una colección amplia de problemas resueltos de ciclos de ingeniería, teóricos y prácticos. La explicación clara de la solución de los problemas, así como la profundidad de los temas, hacen que este volumen sea una valiosa ayuda para el estudiante y el profesor.Dado que este material es de mucha utilidad como libro de consulta o de texto, se recomienda ampliamente a los estudiosos de la termodinámica.Dado que este material es de mucha utilidad como libro de consulta o de texto, se recomienda ampliamente a los estudiosos de la termodinámica.

Contenido

Símbolos

1. Algunos comentarios introductorios

1.1 La termodinámica simple
1.2 Celdas de combustible
1.3 El ciclo de refrigeración por comprensión de vapor
1.4 El refrigerador termoeléctrico
1.5 La planta para separación de aire
1.6 La turbina de gas
1.7 La maquina de cohete químico
1.8 Actualidades sobre el ambiente

2. Algunos conceptos y definiciones

2.1 Un sistema termodinámico y el volumen de control
2.2 Puntos de vista macroscópico y microscópico
2.3 Propiedades y estado de una sustancia
2.4 Procesos y ciclos
2.5 Unidades para masa, longitud, tiempo y fuerza
2.6 Energía
2.7 Volumen específico
2.8 Presión
2.9 Igualdad de temperatura
2.10 La ley cero de la termodinámica
2.11 Escalas de temperatura
2.12 La escala internacional de temperatura de 1990

3. Propiedades de una sustancia pura

3.1 La sustancia pura
3.2 Equilibrio de fases vapor-líquido-sólido en una sustancia pura
3.3 Propiedades independientes de una sustancia pura
3.4 Ecuaciones de estado para la fase vapor de una sustancia comprensible simple
3.5 Tablas de propiedades termodinámicas
3.6 Superficies termodinámicas

4. Trabajo y calor

4.1 Definición de trabajo
4.2 Unidades para el trabajo
4.3 Trabajo realizado en el límite móvil de un sistema comprensible simple en un proceso en cuasiequilibrio
4.4 Algunos otros sistemas en los que se realiza trabajo en el límite móvil de un sistema
4.5 Sistemas que tienen otras formas de trabajo
4.6 Algunas observaciones concluyentes relacionadas con el trabajo
4.7 Definición de calor
4.8 Unidades de calor
4.9 Comparación entre calor y trabajo

5. La primera ley de la termodinámica

5.1 La primera ley de la termodinámica para una masa de control que experimenta un ciclo
5.2 La primera ley de la termodinámica para un cambio de estado de una masa de control
5.3 Energía interna: una propiedad termodinámica
5.4 Técnica para analizar y resolver problemas
5.5 La propiedad termodinámica de entalpía
5.6 Calores específicos a volumen constante y a presión constante
5.7 Energía interna, entalpía y calor específico de los gases ideales
5.8 La primera ley como una ecuación de rapidez
5.9 Conservación de la masa
5.10 Conservación de la masa y el volumen de control
5.11 La primera ley de la termodinámica para un volumen de control
5.12 El proceso a régimen permanente con flujo estable
5.13 El coeficiente de Joule-Thomson y el proceso de obturación
5.14 El proceso en estado uniforme con flujo uniforme

6. La segunda ley de la termodinámica

6.1 Máquinas térmicas y refrigeradores
6.2 Segunda ley de la termodinámica
6.3 El proceso reversible
6.4 Factores que hacen irreversible los procesos
6.5 El ciclo de Carnot
6.6 Dos proposiciones sobre la eficiencia de un ciclo de Carnot
6.7 La escala termodinámica de temperaturas
6.8 La escala de temperatura de un gas ideal
6.9 Equivalencias de la escala de temperaturas del gas ideal y de la escala termodinámica
6.10 La salida de potencia y el ciclo de Carnot

7. Entropía

7.1  Desigualdad de Clausius
7.2 Entropía: propiedad de un sistema
7.3 La entropía de una sustancia pura
7.4 Cambio de entropía en procesos reversibles
7.5 La relación de la propiedad termodinámica
7.6 Cambio de entropía en una masa de control durante un proceso irreversible
7.7 Generación de entropía
7.8 Principio del incremento de entropía
7.9 Cambio de entropía de un sólido o un líquido
7.10 Cambio de entropía de un gas ideal
7.11 El proceso politrópico reversible para un gas ideal
7.12 La segunda ley de la termodinámica para un volumen de control
7.13 Proceso a régimen permanente con flujo estable y proceso en estado uniforme con flujo uniforme
7.14 Proceso reversible a régimen permanente con flujo estable
7.15 Principio del incremento de entropía
7.16 Eficiencia
7.17 Comentarios generales sobre la entropía

8. Irreversibilidad y disponibilidad

8.1 Energía disponible, trabajo reversible e irreversibilidad
8.2 Disponibilidad y eficiencia según la segunda ley
8.3 Procesos con reacción química

9. Sistemas de potencia y refrigeración

9.1 Introducción a los sistemas de potencia
9.2 El ciclo de Rankine
9.3 Efecto de la presión y la temperatura en el ciclo de Rankine
9.4 El ciclo de recalentamiento
9.5 El ciclo regenerativo
9.6 Divergencia entre los ciclos reales y los ciclos ideales
9.7 Cogeneración
9.8 Ciclos de potencia con estándar de aire
9.9 El ciclo de Brayton
9.10 El ciclo de la turbina de gas simple con un regenerador
9.11 El ciclo de potencia ideal en la turbina de gas de varias etapas de comprensión con interenfriamiento, expansión en varias etapas con recalentamiento y un regenerador
9.12 El ciclo con estándar de aire para propulsión a chorro
9.13 El ciclo de Otto
9.14 El ciclo de Diesel
9.15 El ciclo de Stirling
9.16 Introducción a los sistemas de refrigeración
9.17 El ciclo de refrigeración por comprensión del vapor
9.18 Fluidos de trabajo para sistemas de refrigeración por compresión de vapor
9.19 Divergencia entre el ciclo real de refrigeración por comprensión de vapor y el ciclo ideal
9.20 Ciclo de refrigeración por absorción de amoniaco
9.21 Ciclo de refrigeración con estándar de aire
9.22 Sistemas de potencia y refrigeración con ciclos combinados

10. Relaciones termodinámicas

10.1 Dos relaciones importantes
10.2 Relaciones de Maxwell
10.3 Ecuación de Clapeyron
10.4 Algunas relaciones termodinámicas en que intervienen la entalpía, la energía interna y la entropía
10.5 Algunas relaciones termodinámicas en que intervienen el calor específico
10.6 Expansividad volumétrica y comprensibilidad isotérmica y adiabática
10.7 Obtención de tablas de propiedades termodinámicas a partir de datos experimentales
10.8 El gas ideal
10.9 El comportamiento de los gases reales
10.10 Ecuaciones de estado
10.11 Tabla o carta generalizada para los cambios de entalpía a temperatura constante
10.12 tabla o carta generalizada para los cambios de entropía a temperatura constante
10.13 Fugacidad y la carta generalizada de fugacidad

11. Mezclas y soluciones

11.1 Consideraciones generales y mezclas de gases ideales
11.2 Modelo simplificado de una mezcla en que intervienen gases y un vapor
11.3 La primera ley aplicada a mezclas de vapor-gas
11.4 El proceso de saturación adiabática
11.5 Temperaturas del bulbo seco y del bulbo húmedo
11.6 La carta psicométrica
11.7 Introducción a las mezclas y a las soluciones reales
11.8 Modelos de sustancias pseudopuras para mezclas de gases reales
11.9 Propiedades molales parciales
11.10 Cambios de las propiedades al mezclar
11.11 Relación entre las propiedades termodinámicas para una composición variable
11.12 Definición general de la función de Gibas y la entalpía
11.13 Fugacidad en una mezcla y su relación con otras propiedades
11.14 La solución ideal
11.15 Actividad

12. Reacciones químicas

12.1 Combustibles
12.2 El proceso de combustión
12.3 Entalpía de formación
12.4 Análisis con la primera ley de los sistemas reaccionantes
12.5 Temperatura de flama adiabática
12.6 Entalpía y energía interna de combustión. Calor de reacción
12.7  La tercera ley de la termodinámica y la entropía absoluta
12.8 Análisis con la segunda ley de los sistemas reaccionantes
12.9 Evaluación de los procesos de combustión reales

13. Introducción al equilibrio químico y de fases   

13.1 Condiciones para el equilibrio
13.2 Equilibrio entre dos fases de una sustancia pura
13.3 Equilibrio de un sistema de componentes múltiples y fases múltiples
13.4 Regla de las fases de Gibbs (sin reacción química)
13.5 Equilibrio metaestable
13.6 Equilibrio químico
13.7 Reacciones simultáneas
13.8 Ionización

14. Flujo por toberas y pasajes de álabes

14.1 Propiedades de estancamiento
14.2 La ecuación de momentum para el volumen de control
14.3 Fuerzas que actúan en una superficie de control
14.4 Flujo estable a régimen permanente, adiabático, unidimensional, de un fluido incomprensible a través de una tobera
14.5 Velocidad del sonido en un gas ideal
14.6 Flujo reversible, adiabático, unidimensional y estable de un gas ideal a través de una tobera
14.7 Flujo másico de un gas ideal por una tobera isentrópica
14.8 Choque normal en un gas ideal que fluye por una tobera
14.9 Flujo de vapor por una tobera
14.10 Coeficientes de toberas y difusores
14.11 Toberas y orificios como dispositivos para la medición del flujo
14.12 Flujo por pasajes entre álabes
14.13 Etapas de impulso y reacción para turbinas
14.14 Otras consideraciones sobre las etapas de impulso
14.15 Consideraciones adicionales sobre las etapas de reacción

Bibliografía

Respuestas a problemas seleccionados

Índice

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