TERMODINÁMICA [PDF]
Autor: Yunus A. Cengel - Michael A. Boles - Mehmet Kanoglu
Novena Edición
Mc Graw Hill
PRESENTACIÓN
La termodinámica es una materia excitante y fascinante que trata sobre la energía, la cual es esencial para la conservación de la vida, además de que ha sido por mucho tiempo una parte fundamental de los programas de estudio de ingeniería en todo el mundo. Es una ciencia que tiene una amplia aplicación: desde los organismos microscópicos hasta los electrodomésticos, los vehículos de transporte, los sistemas de generación de energía eléctrica e incluso la filosofía. Este libro contiene material suficiente para dos cursos consecutivos de termodinámica; se presupone que los estudiantes poseen antecedentes sólidos en física y cálculo.
Esta obra está pensada para utilizarse como libro de texto por los estudiantes durante los últimos años de su licenciatura, así como por ingenieros como libro de referencia. Sus objetivos son:
• Cubrir los principios básicos de la termodinámica.
• Presentar una vasta cantidad de ejemplos reales de ingeniería con la finalidad de proporcionar al estudiante una idea de cómo se aplica la termodinámica en la práctica de la ingeniería.
• Desarrollar una comprensión intuitiva de la termodinámica haciendo énfasis en la física y en los argumentos físicos.
Se desea sobre todo que este libro —mediante sus explicaciones claras sobre conceptos y el uso de numerosos ejemplos prácticos y figuras— ayude a los estudiantes a desarrollar las habilidades básicas para llenar el hueco que existe entre el conocimiento y la confianza para aplicar adecuadamente tal aprendizaje.
CONTENIDO
CAPÍTULO 1
Introducción y conceptos básicos
1-1 Termodinámica y energía
1-2 Importancia de las dimensiones y unidades
1-3 Sistemas y volúmenes de control
1-4 Propiedades de un sistema
1-5 Densidad y densidad relativa
1-6 Estado y equilibrio
1-7 Procesos y ciclos
1-8 Temperatura y ley cero de la termodinámica
1-9 Presión
1-10 Dispositivos para la medición de la presión
1-11 Técnica para resolver problemas
CAPÍTULO 2
Energía, transferencia de energía y análisis general de energía
2-1 Introducción
2-2 Formas de energía
2-3 Transferencia de energía por calor
2-4 Transferencia de energía por trabajo
2-5 Formas mecánicas del trabajo
2-6 La primera ley de la termodinámica
2-7 Eficiencia en la conversión de energía
2-8 Energía y ambiente
CAPÍTULO 3
Propiedades de las sustancias puras
3-1 Sustancia pura
3-2 Fases de una sustancia pura
3-3 Procesos de cambio de fase en sustancias puras
3-4 Diagramas de propiedades para procesos de cambio de fase
3-5 Tablas de propiedades
3-6 Ecuación de estado de gas ideal
3-7 Factor de compresibilidad, una medida de la desviación del comportamiento de gas ideal
3-8 Otras ecuaciones de estado
CAPÍTULO 4
Análisis de energía de sistemas cerrados
4-1 Trabajo de frontera móvil
4-2 Balance de energía para sistemas cerrados
4-3 Calores específicos
4-4 Energía interna, entalpía y calores específicos de gases ideales
4-5 Energía interna, entalpía y calores específicos de sólidos y líquidos
CAPÍTULO 5
Análisis de masa y energía de volúmenes de control
5-1 Conservación de la masa
5-2 Trabajo de flujo y energía de un fluido en movimiento
5-3 Análisis de energía de sistemas de flujo estacionario
5-4 Algunos dispositivos ingenieriles de flujo estacionario
5-5 Análisis de procesos de flujo no estacionario
CAPÍTULO 6
La segunda ley de la termodinámica
6-1 Introducción a la segunda ley
6-2 Depósitos de energía térmica
6-3 Máquinas térmicas
6-4 Refrigeradores y bombas de calor
6-5 Máquinas de movimiento perpetuo
6-6 Procesos reversibles e irreversibles
6-7 El ciclo de Carnot
6-8 Principios de Carnot
6-9 Escala termodinámica de temperatura
6-10 La máquina térmica de Carnot
6-11 El refrigerador de Carnot y la bomba de calor
Tema de interés especial:
CAPÍTULO 7
Entropía
7-1 Entropía
7-2 El principio del incremento de entropía
7-3 Cambio de entropía de sustancias puras
7-4 Procesos isentrópicos
7-5 Diagramas de propiedades que involucran a la entropía
7-6 ¿Qué es la entropía?
7-7 Las relaciones T ds
7-8 Cambio de entropía de líquidos y sólidos
7-9 Cambio de entropía de gases ideales
7-10 Trabajo reversible de flujo estacionario
7-11 Minimización del trabajo del compresor
7-12 Eficiencias isentrópicas de dispositivos de flujo estacionario
7-13 Balance de entropía
CAPÍTULO 8
Energía
8-1 Energía: potencial de trabajo de la energía
8-2 Trabajo reversible e irreversibilidad
8-3 Eficiencia según la segunda ley, 𝜂II
8-4 Cambio de energía de un sistema
8-5 Transferencia de energía por calor, trabajo y masa
8-6 Principio de disminución de energía y destrucción de energía
8-7 Balance de energía: sistemas cerrados
8-8 Balance de energía: volúmenes de control
CAPÍTULO 9
Ciclos de potencia de gas
9-1 Consideraciones básicas para el análisis de los ciclos de potencia
9-2 El ciclo de Carnot y su valor en ingeniería
9-3 Suposiciones de aire estándar
9-4 Breve panorama de las máquinas reciprocantes
9-5 Ciclo de Otto: el ciclo ideal para las máquinas de encendido por chispa
9-6 Ciclo Diésel: el ciclo ideal para las máquinas de encendido por compresión
9-7 Ciclos Stirling y Ericsson
9-8 Ciclo Brayton: el ciclo ideal para los motores de turbina de gas
9-9 Ciclo Brayton con regeneración
9-10 Ciclo Brayton con interenfriamiento, recalentamiento y regeneración
9-11 Ciclos ideales de propulsión por reacción
9-12 Análisis de ciclos de potencia de gas con base en la segunda ley
CAPÍTULO 10
Ciclos de potencia de vapor y combinados
10-1 El ciclo de vapor de Carnot
10-2 Ciclo Rankine: el ciclo ideal para los ciclos de potencia de vapor
10-3 Desviación de los ciclos de potencia de vapor reales respecto de los idealizados
10-4 ¿Cómo incrementar la eficiencia del ciclo Rankine?
10-5 El ciclo Rankine ideal con recalentamiento
10-6 El ciclo Rankine ideal regenerativo
10-7 Análisis de ciclos de potencia de vapor con base en la segunda ley
10-8 Cogeneración
10-9 Ciclos de potencia combinados de gas y vapor
CAPÍTULO 11
Ciclos de refrigeración
11-1 Refrigeradores y bombas de calor
11-2 El ciclo invertido de Carnot
11-3 El ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor
11-4 Ciclo real de refrigeración por compresión de vapor
11-5 Análisis de la segunda ley del ciclo de refrigeración por compresión de vapor
11-6 Selección del refrigerante adecuado
11-7 Sistemas de bombas de calor
11-8 Sistemas innovadores de refrigeración por compresión de vapor
11-9 Ciclos de refrigeración de gas
11-10 Sistemas de refrigeración por absorción
CAPÍTULO 12
Relaciones de propiedades termodinámicas
12-1 Un poco de matemáticas: derivadas parciales y relaciones asociadas
12-2 Relaciones de Maxwell
12-3 La ecuación de Clapeyron
12-4 Relaciones generales para du, dh, ds, cv y cp
12-5 El coeficiente de Joule-Thomson
12-6 Las Δh, Δu y Δs de gases reales
CAPÍTULO 13
Mezcla de gases
13-1 Composición de una mezcla de gases: fracciones molares y de masa
13-2 Comportamiento P-v-T de mezclas de gases: gases ideales y reales
13-3 Propiedades de mezclas de gases: gases ideales y reales
CAPÍTULO 14
Mezclas de gas-vapor y acondicionamiento de aire
14-1 Aire seco y aire atmosférico
14-2 Humedad específica y relativa del aire
14-3 Temperatura de punto de rocío
14-4 Temperaturas de saturación adiabática y de bulbo húmedo
14-5 La carta psicrométrica
14-6 Comodidad humana y acondicionamiento de aire
14-7 Procesos de acondicionamiento de aire
CAPÍTULO 15
Reacciones químicas
15-1 Combustibles y combustión
15-2 Procesos de combustión teórica y real
15-3 Entalpía de formación y entalpía de combustión
15-4 Análisis de sistemas reactivos con base en la primera ley
15-5 Temperatura de flama adiabática
15-6 Cambio de entropía de sistemas reactivos
15-7 Análisis de sistemas reactivos con base en la segunda ley
CAPÍTULO 16
Equilibrio químico y de fase
16-1 Criterio para el equilibrio químico
16-2 La constante de equilibrio para mezclas de gases ideales
16-3 Algunas observaciones respecto a la Kp de las mezclas de gases ideales
16-4 Equilibrio químico para reacciones simultáneas
16-5 Variación de Kp con la temperatura
16-6 Equilibrio de fase
CAPÍTULO 17
Flujo compresible
17-1 Propiedades de estancamiento
17-2 Velocidad del sonido y número de Mach
17-3 Flujo isentrópico unidimensional
17-4 Flujo isentrópico a través de toberas aceleradoras
17-5 Ondas de choque y ondas de expansión
17-6 Flujo en un ducto con transferencia de calor y fricción insignificante (flujo de Rayleigh)
17-7 Toberas de vapor de agua
* Recuerda que nuestras publicaciones están libres de enlaces maliciosos, ni publicidad engañosa. Si alguno de nuestros enlaces se encuentra caído, agradecería que nos lo comuniquen.
Atentamente,
Admin de Hidro SM
