Galería de mapas mentales termodinamica y fluidos
La termodinámica y la mecánica de fluidos son disciplinas que estudian las leyes del Movimiento térmico de las sustancias y el Movimiento de los fluidos. Los fluidos estáticos estudian la distribución de la presión de los fluidos en reposo; Flotabilidad, etc. Los fluidos en movimiento se centran en la velocidad a la que fluye el fluido; Tráfico; Resistencia y otras características. La hidrodinámica combina los principios de la mecánica de fluidos y la dinámica para estudiar las leyes de movimiento de los fluidos bajo la fuerza. La Ley de la termodinámica I (ley de conservación de la energía) señala que la energía no puede producirse ni desaparecer de la nada, solo puede transformarse de una forma a otra, o transferirse de un objeto a otro, y es la base del estudio termodinámico.
Editado a las 2023-06-09 20:19:37,termodinamica y fluidos
1. Fluidos en Reposo
1.1. Densidad y Presión en los fluidos: La densidad es la relación entre la masa y el volumen de un fluido, mientras que la presión se refiere a la fuerza que se ejerce sobre un área determinada dentro del fluido.
1.2. Principio de Pascal: Establece que un cambio en la presión de un fluido incompresible se transmite de manera uniforme en todas las direcciones.
1.3. Presión en los Gases: Explora cómo la presión se relaciona con las propiedades de los gases, como el volumen, la temperatura y la cantidad de gas.
1.4. Principio de Arquímedes: Afirma que un cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje hacia arriba igual al peso del fluido desplazado.
1.5. Tensión superficial y capilaridad: La tensión superficial es la fuerza que actúa en la superficie de un líquido, mientras que la capilaridad se refiere a la capacidad de un líquido para subir o descender en tubos capilares debido a las fuerzas de cohesión y adhesión.
2. Fluidos en Movimiento
2.1. Ecuación de Continuidad: Establece que el caudal de un fluido incompresible es constante a lo largo de un conducto, incluso si el área de la sección transversal cambia.
2.2. Tubo de Venturi: Un dispositivo que aprovecha la ecuación de Bernoulli para medir la velocidad de un fluido mediante la variación de la sección transversal del tubo.
2.3. Teorema de Torricelli: Establece que la velocidad de salida de un fluido a través de un orificio en un recipiente es proporcional a la raíz cuadrada de la altura del fluido.
2.4. Viscosidad: Es una medida de la resistencia interna de un fluido al fluir, dependiendo de la cohesión y fricción entre las moléculas del fluido.
2.5. Flujo Sanguíneo: Analiza las características del flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos, como la velocidad y la presión, y su relación con la salud cardiovascular.
3. Dinámica de Fluidos
3.1. Ecuación de la cantidad de Movimiento: Describe cómo las fuerzas externas e internas actúan sobre un fluido y cómo estas fuerzas se relacionan con la aceleración y el cambio de la cantidad de movimiento del fluido.
3.2. Ecuación de la Energía: Relaciona la energía cinética y la energía potencial de un fluido en movimiento con la presión y la velocidad.
3.3. Sistemas de ecuaciones Navier – Stokes: Son un conjunto de ecuaciones diferenciales que describen el movimiento de un fluido viscoso teniendo en cuenta la conservación de la masa, la cantidad de movimiento y la energía
3.4. Presión Hidrostática: Se refiere a la presión ejercida por un fluido en reposo debido a la fuerza de la gravedad, y está determinada por la densidad del fluido y la altura de la columna de fluido.
3.5. Medidas de la Fuerza ejercida por un Fluido: Explora las diferentes formas de medir la fuerza ejercida por un fluido, como la presión, la fuerza de empuje y la fuerza de arrastre.
4. Introducción a la Termodinámica
4.1. Sistemas Termodinámicos: Define los sistemas termodinámicos y sus tipos, como sistemas abiertos, cerrados e aislados, y cómo se intercambia energía y materia con el entorno.
4.2. Variables Termodinámicas: Incluye las variables como la temperatura, presión, volumen, energía interna y entropía que se utilizan para describir y analizar los sistemas termodinámicos.
5. Calor y Temperatura
5.1. Conceptos de Calor y Temperatura: Define el calor como la transferencia de energía térmica entre cuerpos debido a una diferencia de temperatura, y la temperatura como una medida del nivel de energía térmica de un cuerpo.
5.2. Calor y Variación de Temperatura: Explora cómo la transferencia de calor afecta la variación de temperatura de un cuerpo, considerando la capacidad calorífica.
5.3. Escalas de Temperatura: Presenta las diferentes escalas de temperatura, como Celsius, Fahrenheit y Kelvin, y las conversiones entre ellas.
5.4. Equilibrio Térmico: Se refiere al estado en el que dos o más cuerpos están en contacto térmico y alcanzan una temperatura común.
5.5. La transmisión de Calor: Examina los diferentes mecanismos de transferencia de calor, como la conducción, la convección y la radiación.
5.6. Dilatación Térmica: Describe cómo los cuerpos se expanden o contraen en función de los cambios de temperatura, incluyendo la dilatación lineal, superficial y volumétrica.
6. Fases de la Materia
6.1. Punto de Fusión: Es la temperatura a la cual una sustancia cambia de estado sólido a líquido.
6.2. Punto de Ebullición: Es la temperatura a la cual una sustancia cambia de estado líquido a gaseoso.
6.3. Ley de Boyle: Establece que a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión.
6.4. Teoría Cinética de los gases: Describe el comportamiento de los gases en términos de partículas en movimiento y colisiones, y establece las leyes que rigen este comportamiento.
6.5. Cambios de Fases: Analiza los procesos de fusión, solidificación, evaporación, condensación, sublimación y deposición que ocurren durante los cambios de estado de la materia.
6.6. Ley de Gauss-Lussac: Establece que, a presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
6.7. Ley de los Gases ideales: Combina la ley de Boyle, la ley de Gauss-Lussac y la ley de Avogadro en una ecuación que describe el comportamiento de los gases ideales.
7. Leyes de la Termodinámica I
7.1. I Ley de la Termodinámica: También conocida como el principio de conservación de la energía, establece que la energía total de un sistema aislado se mantiene constante, y que la energía puede transferirse entre diferentes formas, como calor y trabajo.
7.2. Trabajo en los Gases: Analiza el trabajo realizado por un gas al expandirse o comprimirse, y su relación con la presión, el volumen y los cambios de estado.
7.3. Procesos Termodinámicos: Describe diferentes tipos de procesos termodinámicos, como los procesos adiabáticos, isobáricos, isocóricos e isotérmicos, y las características de cada uno.
7.4. Proceso Isobárico: Un proceso termodinámico en el cual la presión se mantiene constante mientras otras variables, como el volumen y la temperatura, pueden cambiar.
7.5. Proceso Isométrico: También conocido como proceso isocórico, es un proceso termodinámico en el cual el volumen se mantiene constante mientras otras variables pueden cambiar.
7.6. Proceso Isotérmico: Un proceso termodinámico en el cual la temperatura se mantiene constante mientras otras variables, como la presión y el volumen, pueden cambiar.
8. Leyes de la Termodinámica II
8.1. II ley de la Termodinámica: Establece que en un sistema aislado, la entropía siempre tiende a aumentar con el tiempo, y que no es posible convertir completamente el calor en trabajo sin generar una pérdida de energía.
8.2. Máquinas Térmicas: Explora el funcionamiento de las máquinas térmicas, que son dispositivos que convierten calor en trabajo mecánico, y se basan en los principios de la termodinámica.
8.3. Máquinas a Vapor: Se refiere a las máquinas que utilizan vapor de agua como medio de trabajo, como las locomotoras a vapor y las turbinas de vapor.
8.4. La Entropía: Es una medida de la cantidad de desorden o degradación de la energía en un sistema, y se relaciona con la eficiencia y reversibilidad de los procesos termodinámicos.