Propiedades Intensivas Y Extensivas PDF

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PROPIEDADES INTENSIVAS Y EXTENSIVAS, Mecánica de Fluidos ...

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“ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNIC POLITÉCNICA A DE

CHIMBORAZO”

FACULTAD DE MECÁNICA CARRERA MECÁNICA

MECÁNIC MECÁNICA A DE FLUIDO FLUIDOSS DOCENTE: ING. NELSON CHU CHUQUIN QUIN

INVESTIGA INVESTIGACIÓN: CIÓN: PROPIEDAD PROPIEDADES ES INTEN INTENSIVAS SIVAS Y EXTENSIVAS

INTEGRANTES: EDISON ROMERO

SEMESTRE: QUINTO “B’’

CODIGO: 75 7509 09

“ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO” CARRERA MECÁNICA MECÁNICA DE FLUIDOS. 1. SUSTANCIA La materia es la sustancia de lo que está hecho algo, por ejemplo, la materia de los seres vivos es materia orgánica, la sustancia posee una forma que tiene composición constante o definida y distintas propiedades, cada una posee un conjunto de características que nos permiten reconocer y distinguirlas unas de otras, entre estas propiedades podemos hablar de: físicas, químicas, organolépticas, intensivas y extensivas. Cuando nos referimos a la materia hablamos de algo que posee una masa y volumen, es decir ocupa un espacio, para nuestro estudio de la mecánica de fluidos nos enfocaremos en dos tipos de propiedades, las extensivas y las intensivas las cuales se caracterizan por su dependencia en la cantidad de materia. 2. PROPIEDADES EXTENSIVAS Se definen como aquellas propiedades que poseen una dependencia del tamaño del sistema, mientras mayor sea la cantidad de sistema, mayor será la cantidad de la propiedad (dependen dependen de la cantidad de materia materia). 2.1 Ejemplos de pr propiedades opiedades extensivas Peso: Es una medida de fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto. Sobre la superficie terrestre, el peso de un objeto es igual a su masa. Sin embargo, el peso del mismo cuerpo en la Luna será muy inferior, mientras que su masa seguirá siendo la misma (es una magnitud vectorial). Masa: Depende de la cantidad de material, a diferencia del peso esta no depende de la gravedad, podemos asegurarnos que es una propiedad extensiva porque al quitar una pequeña parte del material que estamos midiendo, la medida final de masa va a cambiar.

Figura 1: Hierros pesados en una balanza.

Volumen: Medida en el espacio tridimensional que ocupa un objeto, es una magnitud derivada de la longitud, nos aseguramos de que es una propiedad extensiva debido a que al añadir más material a un recipiente el volumen vario, aunque sea un diferente material. Figura 2: Agua medida en una probeta.

Longitud: De igual forma que el volumen esta cambia con la cantidad de materia, podemos definirla como la distancia entre dos puntos en una sola dimensión.

Figura 3: Flexómetro

Edison Fabricio Romero Andrade [email protected]

“ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO” CARRERA MECÁNICA MECÁNICA DE FLUIDOS. Inercia: Es la capacidad de un objeto de permanecer en estado de reposo o de movimiento. Todo estado de reposo o movimiento siempre es relativo, ya que depende del punto de vista del observador. Capacidad calorífica: Es la cantidad de calor que permite variar en un grado la temperatura de un cuerpo. Depende de la cantidad de sustancia ya que, por ejemplo, es necesario mas calor para calentar un litro de agua que medio litro de agua. Entalpía: Es la cantidad de energía que un sistema cede o absorbe de su alrededor, un ejemplo es la reacción que tienen el rubidio con el agua ya que en esta se libera una gran cantidad de calor, su unidad Joules. Entropía: Es la medida del desorden de un sistema, es una propiedad extensiva pues a mayor tamaño del sistema mayor será el desorden, su unidad Joules por Kelvin.

3. PROPIEDADES INTENSIVAS Conocidas también como intrínsecas o locales, estas no dependen de la cantidad o tamaño de materia materia, debemos también tener en claro que si hablamos de una propiedad intensiva la propiedad de las partes de la materia es igual a la propiedad del sistema. 3.1 Ej Ejemplos emplos de propiedades intensivas Temperatura: Es la medida de la energía cinética promedio de los átomos, la escala mas usada son los Celsius. Podemos asegurarnos que es una propiedad intensiva debido a que, si medimos la temperatura de un litro de agua y un vaso de agua en las mismas condiciones, su temperatura será igual. Figura 4: termómetro

Presión: Es una magnitud física que mide la proyección de fuerza en una dirección perpendicular por unidad de superficie. Se mide en pascales o newtons. Volumen especifico: Aunque el volumen es una propiedad extensiva, el volumen especifico es una propiedad intensiva porque es el volumen ocupado por unidad de masa de un material. Es la magnitud inversa a la densidad. Densidad: Es la magnitud de la cantidad de masa en un determinado volumen, esta variara según las condiciones del sistema, es decir que la densidad de un cuerpo es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Figura 5: Formula de la densidad

Viscosidad: Es la propiedad de los fluidos para resistirse a fluir. Mientras mas viscoso es un fluido, será mas espeso. La viscosidad en los fluidos generalmente disminuye con el aumento de la temperatura, su unidad es newtonssegundos por metro cuadrado. Edison Fabricio Romero Andrade [email protected]

“ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO” CARRERA MECÁNICA MECÁNICA DE FLUIDOS. Tensión superficial: Es la propiedad de los líquidos a resistir las fuerzas que se aplican sobre su superficie. Esta propiedad es resultado de las fuerzas que mantienen juntas a las moléculas del líquido en la superficie, es una propiedad intensiva porque las fuerzas intermoleculares son iguales sobre toda la superficie del fluido. Figura 6: Efecto de la tensión superficial aprovechada por un insecto Gracias a la tensión superficial, algunos insectos pueden desplazarse sobre el agua. La tensión superficial actúa como fuerza tangencial por unidad de longitud en el borde de una superficie de un liquido en equilibrio.

4. TRANSFORMACIÓN DE PROPIEDADES EXTENSIVAS A IN INTENSIVAS TENSIVAS Para esta transformación basta con dividir la propiedad para su masa, un ejemplo claro es el volumen si este lo requerimos como volumen especifico dividimos la cantidad de volumen total para la masa contenida dentro del mismo quedándonos la siguiente expresión: 𝑣𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 =

𝑉𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 𝑚

Una gran aplicación de esta transformación se da en la famosa ecuación de los gases ideales, en la cual podemos usar este volumen como una propiedad extensiva o intensiva. 𝑃 𝑣𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 = 𝑅𝑇 [𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑣𝑎] 𝑃 𝑉𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 𝑚𝑅𝑇 [𝐸𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑣𝑎]

5. DIFERENCIAS ENTRE PROPIEDADES EXTENSIVAS E INTENSIVAS La definición de ambas propiedades es bastante fácil de comprender y la podemos resumir como la dependencia o no de la masa, pero si entramos mas en contexto las diferencias pueden alcanzar una dimensión diferente si se analiza su comportamiento dentro de un sistema, las propiedades extensivas en un sistema corresponden a la suma de los valores de las partes en las que se subdivide y dependen, por lo tanto, del tamaño y extensión de un sistema, que pueden cambiar con el tiempo, siendo esta la principal razón de que los análisis termodinámicos consistan principalmente en balances cuidadosos de los cambios en propiedades extensivas tales como la masa y la energía cuando el sistema interacciona con su entorno, las propiedades intensivas por su parte son valores independientes del tamaño o extensión de un sistema y pueden variar de un sitio a otro dentro del sistema en un instante dado, así las propiedades intensivas se encuentran en función de la posición y del Figura 7: Pesas Edison Fabricio Romero Andrade [email protected]

“ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO” CARRERA MECÁNICA MECÁNICA DE FLUIDOS. tiempo, mientras que las propiedades extensivas varían fundamentalmente con el tiempo. Si observamos el grafico podemos explicar la diferencia entre propiedades extensivas e intensivas, corresponde a una pesa con elementos específicos, y una cantidad de materia que es uniforme en temperatura, la masa del conjunto corresponde a la suma de las masas de cada parte y sucede lo mismo con el volumen, por otra parte, la temperatura del conjunto no resulta de la propiedad aditiva, sino que es la misma en cada elemento de la pesa, la masa y el volumen son propiedades extensivas, mientras que la temperatura es una propiedad intensiva.

6. CONCLUSIONES En la mecánica de fluidos y en general en el área de energía, tanto las propiedades extensivas como intensivas son parte fundamental en el estudio de las sustancias lo cual nos permite identificarlas y manipularlas a nuestra conveniencia, generando así muchos campos de estudio que posee la ingeniería mecánica.

Edison Fabricio Romero Andrade [email protected]

“ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO” CARRERA MECÁNICA MECÁNICA DE FLUIDOS. 7. BIBLIOGRAFÍA (07 de Noviembre de 2018). Obtenido de 20 Ejemplos de Propiedades Intensivas y Extensivas: https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-propiedades-intensivas-yextensivas/ Cengel, Y. (2013). Termodinamica 7ma Edición. Mexico: McGraw Hill. Moran, M. (2018). Fundamentos de termodinámica técnica. Barcelona: Reverte. StuDocu. (2017). Obtenido de Propiedades intensivas y extensivas de la materia: https://www.studocu.com/ec/document/educacion-secundariaargentina/fisica/summaries/propiedades-intensivas-y-extensivas-de-lamateria/9058275/view

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