Definitions Macroscopic
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There are a number of macroscopic definitions that are defined in thermodynamics and that describe material properties of systems.
ID:(175, 0)
Definitions Macroscopic
Description
There are a number of macroscopic definitions that are defined in thermodynamics and that describe material properties of systems.
Variables
Calculations
Calculations
Equations
Examples
Si un sistema se calienta este tiende a expandirse. Dicha dilataci n se describe comparando la variaci n del volumen con la temperatura bajo presi n constante. El coeficiente de dilataci n t rmica se define con como
| $ k_T \equiv \displaystyle\frac{1}{ V } \left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial T }\right)_ p $ |
(ID 12040)
Para simplificar el calculo se introduce la notaci n abreviada\\n\\n
$Df_{x,y}=\left(\displaystyle\frac{\partial f}{\partial x}\right)_y$
de la derivada parcial que para el caso de la derivada del volumen en la temperatura es con es
| $ DV_{T,p} \equiv\left(\displaystyle\frac{ \partial V }{ \partial T }\right)_ p $ |
en donde la funci n a derivar se escribe tras la letra 'D' y en el subindice se indica la variable en que se deriva y tras el coma aquella que se mantiene constante.
(ID 12032)
Thermal expansion is defined using presión $Pa$, temperatura $K$, thermic dilatation coefficient $1/K$ and volumen $m^3$ as
| $ k_T \equiv \displaystyle\frac{1}{ V } \left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial T }\right)_ p $ |
When the notation presión $Pa$, temperatura $K$, variación de volumen en temperatura con presión constante $m^3/K$ and volumen $m^3$ is employed, the coefficient of thermal expansion is defined as
| $ DV_{T,p} \equiv\left(\displaystyle\frac{ \partial V }{ \partial T }\right)_ p $ |
The coefficient of thermal expansion itself is defined through presión $Pa$, temperatura $K$, variación de volumen en temperatura con presión constante $m^3/K$ and volumen $m^3$ as
| $ k_T =\displaystyle\frac{ DV_{T,p} }{ V }$ |
(ID 3605)
Si a un sistema se le aplica presi n tiende comprimirse. Dicha comprensi n se describe comparando la variaci n del volumen con la presi n bajo temperatura constante. El coeficiente asociado se denomina la compresibilidad y se define con como
| $ \kappa \equiv-\displaystyle\frac{1}{ V }\left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial p }\right)_ T $ |
(ID 12039)
Para simplificar el calculo se introduce la notaci n abreviada\\n\\n
$Df_{x,y}=\left(\displaystyle\frac{\partial f}{\partial x}\right)_y$
de la derivada parcial que para el caso de la derivada del volumen en la presi n es con es
| $ DV_{p,T} \equiv\left(\displaystyle\frac{ \partial V }{ \partial p }\right)_ T $ |
en donde la funci n a derivar se escribe tras la letra 'D' y en el subindice se indica la variable en que se deriva y tras el coma aquella que se mantiene constante.
(ID 12033)
Compression is defined using compresividad isotermica $1/Pa$, presión $Pa$, temperatura $K$ and volumen $m^3$ as
| $ \kappa \equiv-\displaystyle\frac{1}{ V }\left(\displaystyle\frac{\partial V }{\partial p }\right)_ T $ |
When the notation presión $Pa$, temperatura $K$, variación de volumen en presión con temperatura constante $m^3/Pa$ and volumen $m^3$ is employed, the compressibility coefficient is defined as
| $ DV_{p,T} \equiv\left(\displaystyle\frac{ \partial V }{ \partial p }\right)_ T $ |
The compressibility coefficient itself is defined through presión $Pa$, temperatura $K$, variación de volumen en presión con temperatura constante $m^3/Pa$ and volumen $m^3$ as
| $ k_p =-\displaystyle\frac{ DV_{p,T} }{ V }$ |
(ID 3606)
Sound is an oscillation of density that propagates and is associated with a corresponding variation in pressure. Therefore, the speed of sound squared ($m^2/s^2$) can be defined as the ratio of the pressure variation ($Pa = kg/m s^2$) to the density ($kg/m^3$). Due to the short time in which this occurs, it is assumed to be a variation at constant entropy. Thus, we can express it using as follows:
| $ c ^2=\left(\displaystyle\frac{ \partial p }{ \partial \rho }\right)_ S $ |
(ID 3607)
Si la velocidad del sonido con densidad $kg/m^3$, entropia $J/K$, presión $Pa$ and velocidad del sonido $m/s$ es
| $ c ^2=\left(\displaystyle\frac{ \partial p }{ \partial \rho }\right)_ S $ |
\\n\\nse puede aplicar la regla de la cadena con el volumen\\n\\n
$c^2=\left(\displaystyle\frac{\partial p}{\partial V}\right)_T\left(\displaystyle\frac{\partial V}{\partial \rho}\right)_S$
\\n\\nque si se reescribe invirtiendo las expresiones\\n\\n
$c^2=\displaystyle\frac{1}{\left(\displaystyle\frac{\partial V}{\partial p}\right)_T\left(\displaystyle\frac{\partial\rho}{\partial V}\right)_S}$
\\n\\nque se puede reescribir con la nomenclatura\\n\\n
$Df_{x,y}=\left(\displaystyle\frac{\partial f}{\partial x}\right)_y$
con densidad $kg/m^3$, entropia $J/K$, presión $Pa$ and velocidad del sonido $m/s$ como
| $ c ^2=\displaystyle\frac{1}{ DV_{p,T} D\rho_{V,S} }$ |
(ID 12034)
Como la densidad es con igual a
| $ \rho \equiv\displaystyle\frac{ M }{ V }$ |
\\n\\nla derivada parcial de la densidad es\\n\\n
$D\rho_{V,S}=\left(\displaystyle\frac{\partial\rho}{\partial V}\right)_S=-\displaystyle\frac{ M }{ V ^2}=-\displaystyle\frac{ \rho }{ V }$
por lo que con se tiene
| $ D\rho_{V,S} =-\displaystyle\frac{ \rho }{ V }$ |
(ID 12035)
Con variación de densidad en volumen con entropia constante $kg/m^6$, variación de volumen en presión con temperatura constante $m^3/Pa$ and velocidad del sonido $m/s$ la velocidad del sonido es
| $ c ^2=\displaystyle\frac{1}{ DV_{p,T} D\rho_{V,S} }$ |
Con compresividad isotermica $1/Pa$, variación de volumen en presión con temperatura constante $m^3/Pa$ and volumen $m^3$ la expresi n de la compresibilidad
| $ k_p =-\displaystyle\frac{ DV_{p,T} }{ V }$ |
y con densidad $kg/m^3$, variación de densidad en volumen con entropia constante $kg/m^6$ and volumen $m^3$ la variaci n de la densidad es
| $ D\rho_{V,S} =-\displaystyle\frac{ \rho }{ V }$ |
por lo que con densidad $kg/m^3$, variación de densidad en volumen con entropia constante $kg/m^6$ and volumen $m^3$ se obtiene que la velocidad del sonido es
| $ c ^2=\displaystyle\frac{1}{ \kappa \rho }$ |
(ID 7981)
La capacidad cal rica se define como varia la temperatura con el calor suministrado/retirado que es igual a la temperatura por la variaci n de la entropia:\\n\\n
$\delta Q = C dT = T dS$
Con la variaci n de la energ a interna es
| $$ |
En el caso de que el volumen es constante la variaci n del calor es igual a la variaci n de la energ a interna..
Osea con se puede expresar en funci n de la energ a interna
| $ C_V = \left(\displaystyle\frac{\partial U}{\partial T}\right)_V $ |
(ID 12041)
The heat capacity is defined as the change in temperature with respect to the supplied or removed heat. It can be expressed using the equation:
$\delta Q = C dT = T dS$
This equation represents an inexact differential, as it depends on the manner in which the heat is supplied or removed. In particular, when considering a process carried out at constant volume, we define the heat capacity at constant pressure.
In other words:
| $ C_V = T DS_{T,V} $ |
Here, $C_V$ represents the heat capacity at constant volume.
(ID 3603)
Para simplificar el calculo se introduce la notaci n abreviada\\n\\n
$Df_{x,y}=\left(\displaystyle\frac{\partial f}{\partial x}\right)_y$
de la derivada parcial que para el caso de la derivada de la entropia en la temperatura que con capacidad calórica con volumen constante $J/K$, entropia $J/K$, temperatura $K$ and volumen $m^3$ es
| $ C_V = T DS_{T,V} $ |
se puede reescribir con capacidad calórica con volumen constante $J/K$, entropia $J/K$, temperatura $K$ and volumen $m^3$ como
| $ DS_{T,V} =\displaystyle\frac{ C_V }{ T }$ |
(ID 12037)
La capacidad cal rica se define como varia la temperatura con el calor suministrado/retirado que es igual a la temperatura por la variaci n de la entropia:\\n\\n
$\delta Q = C dT = T dS$
Con la variaci n de la entalpia es
| $$ |
En el caso de que la presi n es constante la variaci n del calor es igual a la variaci n de la entalpia..
Osea con
| $ C_p = \left(\displaystyle\frac{\partial H }{\partial T }\right)_ p $ |
(ID 12042)
Specific heat capacity is defined as the change in temperature with respect to the supplied or extracted heat. It can be expressed by the equation:
$\delta Q = C_p dT = T dS$
This equation is an inexact differential because it depends on how the heat is supplied or extracted. In particular, when considering a constant pressure process, we define the heat capacity at constant pressure.
In other words:
| $ C_p = T DS_{T,p} $ |
where $C_p$ is the heat capacity at constant pressure.
(ID 3604)
Para simplificar el calculo se introduce la notaci n abreviada\\n\\n
$Df_{x,y}=\left(\displaystyle\frac{\partial f}{\partial x}\right)_y$
de la derivada parcial que para el caso de la derivada de la entropia en la temperatura que con capacidad calórica con presión constante $J/K$, entropia $J/K$, presión $Pa$ and temperatura $K$ es
| $ C_p = T DS_{T,p} $ |
se puede reescribir con capacidad calórica con presión constante $J/K$, entropia $J/K$, presión $Pa$ and temperatura $K$ como
| $ DS_{T,p} =\displaystyle\frac{ C_p }{ T }$ |
(ID 12036)
El diferencia de la entropia es, que es una funci n de la temperatura y presi n\\n\\n
$dS=DS_{T,p}dT+DS_{p,T}dp$
\\n\\ny el diferencial de la presi n, que es una funci n de la temperatura v volumen\\n\\n
$dp=Dp_{T,V}dT+Dp_{V,T}dV$
\\n\\nSi se reemplaza el diferencial de la presi n en la ecuaci n anterior se obtiene\\n\\n
$dS=DS_{T,p}dT+DS_{p,T}[Dp_{T,V}dT+Dp_{V,T}dV]$
\\n\\nEn el caso que el volumen no varia
$\left(\displaystyle\frac{dS}{dT}\right)_V=\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial T}\right)_V=DS_{T,V}$
Con ello y la ecuaci n resultante es
| $ DS_{T,V} = DS_{T,p} + DS_{p,T} Dp_{T,V} $ |
(ID 3612)
Con la relaci n de Maxwell de la energ a libre de Gibbs con
| $ DS_{p,T} = -DV_{T,p} $ |
y la relaci n del coeficiente t rmica con thermic dilatation coefficient $1/K$, variación de volumen en temperatura con presión constante $m^3/K$ and volumen $m^3$
| $ k_T =\displaystyle\frac{ DV_{T,p} }{ V }$ |
se obtiene que con thermic dilatation coefficient $1/K$, variación de volumen en temperatura con presión constante $m^3/K$ and volumen $m^3$
| $ DS_{p,T} = - V k_T $ |
(ID 638)
Si se considera el diferencial\\n\\n
$dV=DV_{T,p}dT+DV_{p,T}dp$
\\n\\nque para el caso que no hay variaci n en el volumen
$\left(\displaystyle\frac{dp}{dT}\right)_V=\left(\displaystyle\frac{\partial p}{\partial T}\right)_V=Dp_{T,V}=-\displaystyle\frac{ DV_{T,p} }{ DV_{p,T} }$
que con la definici n de la compresibilidad con compresividad isotermica $1/Pa$, variación de volumen en presión con temperatura constante $m^3/Pa$ and volumen $m^3$
| $ k_p =-\displaystyle\frac{ DV_{p,T} }{ V }$ |
lleva con compresividad isotermica $1/Pa$, variación de volumen en presión con temperatura constante $m^3/Pa$ and volumen $m^3$ a la expresi n
| $ Dp_{T,V} =\displaystyle\frac{ \alpha }{ \kappa }$ |
(ID 12038)
La relaci n con variación de entropía en presión con temperatura constante $m^3/K$, variación de entropía en temperatura con presión constante $J/K^2$, variación de entropía en temperatura con volumen constante $J/K^2$ and variación de presión en temperatura con volumen constante $Pa/K$
| $ DS_{T,V} = DS_{T,p} + DS_{p,T} Dp_{T,V} $ |
con las relaciones para
- dilataci n t rmica con thermic dilatation coefficient $1/K$, variación de volumen en temperatura con presión constante $m^3/K$ and volumen $m^3$
| $ k_T =\displaystyle\frac{ DV_{T,p} }{ V }$ |
- compresibilidad con compresividad isotermica $1/Pa$, variación de volumen en presión con temperatura constante $m^3/Pa$ and volumen $m^3$
| $ k_p =-\displaystyle\frac{ DV_{p,T} }{ V }$ |
- capacidad calorica a volumen constante con capacidad calórica con volumen constante $J/K$, temperatura $K$ and variación de entropía en temperatura con volumen constante $J/K^2$
| $ DS_{T,V} =\displaystyle\frac{ C_V }{ T }$ |
- capacidad calorica a presi n constante con capacidad calórica con presión constante $J/K$, temperatura $K$ and variación de entropía en temperatura con presión constante $J/K^2$
| $ DS_{T,p} =\displaystyle\frac{ C_p }{ T }$ |
resulta con capacidad calórica con presión constante $J/K$, temperatura $K$ and variación de entropía en temperatura con presión constante $J/K^2$
| $ C_V = C_p - V T \displaystyle\frac{ k_T ^2}{ k_p }$ |
(ID 3613)
ID:(175, 0)
