Archivo de la etiqueta: termodinámica

El Proceso Haber: Fundamentos y Aplicaciones en la Producción de Amoniaco

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Introducción

En el año 1918, el químico alemán Fritz Haber (1868-1934) obtuvo el Premio Nobel de Química por sus investigaciones sobre la termodinámica de las reacciones gaseosas. Estas investigaciones derivaron, en 1913, en el proceso de producción de amoniaco a escala industrial, que aún hoy se utiliza y que lleva su nombre: proceso Haber.

Fundamentos del Proceso Haber

Aunque existen modificaciones posteriores de este método, lo cierto es que todos están basados en el proceso Haber. Este Seguir leyendo “El Proceso Haber: Fundamentos y Aplicaciones en la Producción de Amoniaco” »

Fundamentos de Termodinámica, Ondas y Óptica: Conceptos Esenciales de Física

Física, , , , , , ,

Termodinámica: Fundamentos y Leyes

Calor y Trabajo: Modos de Intercambio de Energía

El calor y el trabajo son los principales modos en que la energía es intercambiada entre un sistema y su medio ambiente.

Calor (Q)

Conceptos Clave en Química Física

Química, , , , , ,

Mezcla no ideal

La entalpía de mezcla puede ser evaluada a través de la definición de las propiedades parciales molares de los componentes de la disolución. Si la disolución no es ideal, al mezclar los componentes se producirá un calor de mezclado que ocasiona una variación en el valor de la entalpía de la mezcla. Esta variación se conoce como la entalpía en exceso de la mezcla no ideal.

Magnitud molar parcial

Es una variable extensiva, definida como la derivada parcial de dicha variable Seguir leyendo “Conceptos Clave en Química Física” »

Conceptos Fundamentales de Temperatura y Transferencia de Calor

Ingeniería física, , , , , ,

Definiciones de Conceptos sobre Temperatura y Calor

  1. Grados Rankine: Se basan en el cero absoluto y tienen la misma magnitud que los grados Fahrenheit.

  2. Kelvin: Se basa en el cero absoluto y tiene la misma magnitud que los grados Celsius.

  3. Calor (concepto 1): Relacionado con el calor específico. (Nota: Definición contextual o incompleta).

  4. Dilatación: Un cuerpo cambia sus dimensiones debido al cambio en la temperatura.

  5. Radiación: La energía del calor viaja en forma de ondas electromagnéticas.

  6. Convección: Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Temperatura y Transferencia de Calor” »

Fundamentos de Termodinámica: Principios, Escalas, y Ciclos Termodinámicos

Ingeniería náutica y transporte marítimo, , , , , ,

1.4. Principio Cero de la Termodinámica. Temperatura

El primer concepto de temperatura lo adquirimos de forma subjetiva a través del sentido del tacto; sin embargo, no es una medida de la temperatura sino una simple comparación. Desde el punto de vista microscópico podemos decir que la temperatura de un sistema es una medida del movimiento aleatorio de sus moléculas. Desde el punto de vista macroscópico el concepto de temperatura se introduce a partir del Principio Cero de la Termodinámica: Seguir leyendo “Fundamentos de Termodinámica: Principios, Escalas, y Ciclos Termodinámicos” »

Termodinámica: Conceptos Clave y Ciclo de Carnot

Ingeniería náutica y transporte marítimo, , , , ,

Calorimetría y Principios de la Termodinámica

Calorimetría

La calorimetría estudia la transferencia de calor en diferentes procesos. Se distinguen dos casos:

  • Si no hay cambio de estado: Q = Ce ⋅ m ⋅ Δt
  • Si hay cambio de estado: Q = L ⋅ m
  • En mezclas (sistema adiabático): Qganado + Qcedido = 0

Equivalencias:

  • 1 Kcal = 1000 cal
  • 1 Kcal = 4186 Joule

Definiciones:

  • Q: Calor recibido (Cal o Kcal)
  • Ce: Calor específico
  • m: Masa (kg o g)
  • t: Temperatura (°C)
  • L: Calor latente

Signo de Q:

Conceptos Clave de Materiales, Termodinámica y Circuitos: Propiedades, Tratamientos y Aplicaciones

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Conceptos Fundamentales de Materiales y sus Propiedades

Una solución sólida es una mezcla homogénea en estado sólido de uno o más solutos en un disolvente.

Tipos de Soluciones Sólidas

Problemas Resueltos de Termodinámica: Aplicaciones en Gases Ideales y Sistemas Cerrados

Ingeniería química, , , , , ,

Problemas de Termodinámica: Aplicaciones en Gases y Sistemas

Compresión y Expansión de Gases

Ejercicio 1.25: Compresión Isotérmica de Oxígeno

Dentro de un cilindro con émbolo móvil hay O2 (gas ideal) a 80 ºC y con un enrarecimiento (vacío) de 320 mmHg. El oxígeno se comprime isotérmicamente hasta una sobrepresión de 12 bar. La presión barométrica es de 745 mmHg. Se pregunta: ¿En cuántas veces disminuye el volumen del oxígeno?

Ejercicio 1.26: Suministro de Oxígeno a un Depósito

Un Seguir leyendo “Problemas Resueltos de Termodinámica: Aplicaciones en Gases Ideales y Sistemas Cerrados” »

Motores de Combustión Interna: Otto, Diésel, Dos Tiempos y Más

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Motores de Combustión Interna: Otto, Diésel y Más

Los motores de cuatro tiempos son motores de combustión interna que completan un ciclo termodinámico en cuatro carreras del pistón, es decir, dos vueltas completas del cigüeñal. Se utilizan tanto en motores Otto (gasolina) como en motores Diésel.

Cada tiempo del ciclo corresponde a un proceso termodinámico específico:

Ciclo de Cuatro Tiempos

1. Tiempo 1: Admisión (Transformación isóbara 0-1)

Optimización de Reactores Químicos: Estrategias y Diseño

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Optimización de la Velocidad en Reactores Reversibles Exotérmicos

La curva envolvente representa la curva de equilibrio (r=0). Para una ecuación cinética conocida y condiciones iniciales de concentración, las curvas XA vs. T a r constante muestran la relación conversión-temperatura para una velocidad r dada. En reacciones reversibles exotérmicas, cada conversión tiene una velocidad máxima (ver figura inferior). Uniendo estos máximos se obtiene la curva de máximas velocidades. Operar en Seguir leyendo “Optimización de Reactores Químicos: Estrategias y Diseño” »