Técnicas del automóvil motores

Sistema abierto: Es el que se mueve o fluye con relación a un entorno, como puede ser un fluido circulando a través de una canalización. En el estudio de estos sistemas han de fijarse los límites necesariamente, delimitando un determinado volumen, que recibe el nombre de volumen de control. Sistema adiabático: Es el que tiene sus límites adiabáticos, es decir, no permiten la cesión o absorción de calor de los sistemas que le rodean. Cualquiera de los sistemas anteriormente cita­ dos puede ser, además, adiabático. Lo contrario de este sistema es el diatérmano. Sistema aislado: Es aquél que no permite influencia alguna del exterior, ni térmica ni mecá­ nica. El Universo tiene las características de este tipo de sistema. Un sistema aislado es, al mis­ mo tiempo, cerrado y adiabático. Cada uno de estos sistemas está caracterizado por unas propiedades, como la presión, la temperatura, el volumen, la viscosidad, etc. La Termodinámica añade a éstas la energía interna, entalpia, entropía, etc. Si en un sistema se modifica el valor de una de sus propiedades, las de­ más también varían, aunque a veces se consigue que alguna de ellas no lo haga, como ocurre, por ejemplo, cuando se aumenta la temperatura de un gas contenido en un recipiente herméti­ camente cerrado, en el que la presión y otras propiedades cambian de valor, pero el volumen específico permanece constante. El estado en que se encuentra un sistema está definido cuando se conoce el valor de sus pro­ piedades, pues cada tres están relacionadas entre sí, tal como ocurre con la presión, la tempera­ tura y volumen específico, cuya dependencia matemática podemos expresarla mediante la ecua­ ción de estado del sistema: / (p, v, T) = 0. Cualquier otra expresión de este tipo que ligue otras propiedades del sistema que no sean las enunciadas anteriormente, se denominará función de estado. Por ejemplo, la energía inter­ na u es una propiedad del sistema, ligada a otras por la función de estado: f (u ,v, T) = 0. Se dice que im estado es de equilibrio cuando en todas las zonas del sistema el valor de las propiedades es el mismo en un instante dado. Si por cualquier medio se origina una variación en sus propiedades, el sistema evoluciona espontáneamente para restablecer su equilibrio. Esto ocurre, por ejemplo, cuando se tira bruscamente del émbolo de un cilindro (Fig. 1.3), en cuyo caso, las partículas del sistema sufren una disminución de presión y temperatura, por lo que rápidamente el sistema busca un nuevo estado de equilibrio. n Sistema c ^ r p-S 1 . Figura 1.3 Rigurosamente, un sistema sólo estará en equilibrio cuando lo esté respecto a su medio exte­ rior. Por ejemplo, si dejamos enfriar agua en un recipiente, podría pensarse que en cualquier instante existe el equilibrio; pero éste no será definitivo hasta que el agua alcance la temperatura ambiente, por lo que prácticamente, el calentamiento o enfriamiento de un sistema puede consi­ derarse como una sucesión de estados de equilibrio. Se dice que un sistema se expansiona libremente, cuando la fiierza interior debida a su pre­ sión es mayor que la exterior contra la cual está actuando. Los datos que registran la evolución de los gases se representan mediante gráficos o diagra­ mas, los cuales permiten observar y comparar los resultados de dicha evolución sin efectuar cálculos complicados. Veamos un ejemplo comparativo: Supongamos una fuerza aplicada sobre