Termodinámica para ingeniería con transferencia de calor /
William L. Haberman, James E. A. John.
- México: Trillas, 1996
- 700 p.
CONTENIDO Cap. 1. Introducción 11 1.1. ¿Qué es la termodinámica?, 11 1.2. Sistema termodinámico, 12 1.3. Propiedades termodinámicas, 14 1.4. Equilibrio, 19 1.5. Unidades, 21 1.6. Sumario, 28 Problemas, 28 Cap. 2. La primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados 31 2.1. Introducción, 31 2.2. Trabajo, 33 2.3. Calor, 40 2.4. Energía interna, 42 2.5. La primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados, 43 Problemas, 51 Cap. 3. La primera ley de la termodinámica para sistemas abiertos 56 3.1. ¿Qué son los sistemas abiertos?, 56 3.2. La conservación de la masa para sistemas abiertos, 56 3.3. La ecuación de energía para sistemas abiertos, 60 3.4. Aplicaciones de sistemas de flujo estacionario, 63 3.5. Carga y descarga de tanques de gas comprimido, 74 Problemas, 78 Cap. 4. Propiedades termodinámicas de las sustancias 82 4.1. Introducción, 82 4.2. Propiedades termodinámicas del agua (fases líquida y vapor), 82 4.3. Propiedades independientes, 92 4.4. Propiedades termodinámicas de otras sustancias (fases líquida y vapor), 96 4.5. Gases ideales, 101 4.6. Propiedades termodinámicas de las sustancias con una fase sólida, 106 Problemas, 109 Cap. 5. Mezclas de gas y gas-vapor 112 5.1. Introducción, 112 5.2. Propiedades termodinámicas de las mezclas de gas ideal, 112 5.3. Propiedades termodinámicas de las mezclas de gas-vapor, 121 5.4. Propiedades termodinámicas del aire húmedo (psicrométrica), 124 Problemas, 134 Cap. 6. La segunda ley de la termodinámica 137 6.1. Introducción, 137 6.2. Procesos reversibles, 138 6.3. Ciclos reversibles, 140 6.4. Escala termodinámica de temperaturas, 146 6.5. Desigualdad de Clausius, 149 6.6. Entropía, 152 6.7. Entropía e irreversibilidad, 156 6.8. Evaluación numérica de la entropía, 162 6.9. Aplicaciones de la segunda ley, 168 Problemas, 171 Cap. 7. Análisis de la segunda ley 176 7.1. Introducción, 176 7.2. Trabajo reversible, 177 7.3. Disponibilidad, 184 7.4. Análisis de la primera y segunda leyes aplicadas a una turbina, 188 7.5. Análisis de la segunda ley de dispositivos de flujo estacionario, 189 Problemas, 195 Cap. 8. Procesos termodinámicos 198 8.1. Introducción, 198 8.2. Procesos a volumen constante, 198 8.3. Procesos a presión constante (isobáricos), 201 8.4. Procesos de estrangulamiento (entalpía constante), 204 8.5. Procesos isotérmicos, 206 8.6. Procesos adiabáticos e isentrópicos, 209 8.7. Procesos politrópicos, 216 8.8. Procesos de humedad, 222 Problemas, 226 Cap. 9. La termodinámica del flujo fluido 229 9.1. Introducción, 229 9.2. Flujo estacionario incompresible, 229 9.3. Flujo compresible, 234 9.4. Flujo isentrópico, compresible a través de un canal de área variable, 237 9.5. Ondas normales de choque, 250 Problemas, 256 Cap. 10. Ciclos de potencia y refrigeración 259 10.1. Termodinámica de los ciclos, 259 10.2. Ciclos de potencia de vapor: el ciclo de Rankine, 269 10.3. Ciclos de refrigeración de vapor: el ciclo de Rankine invertido, 298 10.4. Ciclos de gas de potencia y refrigeración: el ciclo de Brayton, 315 10.5. Ciclos de potencia: el ciclo de Otto, 347 10.6. Ciclos de potencia: el ciclo Diesel, 363 10.7. Ciclos de potencia de gas con regeneración: los ciclos de Stirling y Ericsson, 371 Problemas, 378 Cap. 11. Procesos de combustión 394 11.1. Introducción, 394 11.2. Balanceo de una ecuación química, 394 11.3. Primera ley para los procesos de combustión, 400 11.4. Segunda ley para los procesos de combustión, 408 11.5. Equilibrio químico, 415 11.6. Formación de contaminantes en los procesos de combustión, 424 Problemas, 429 Cap. 12. Termodinámica de algunos sistemas nuevos de conversión de energía 433 12.1. Introducción, 433 12.2. Potencia eléctrica de los gradientes térmicos del océano, 436 12.3. Energía geotérmica, 441 12.4. Celdas de combustible, 445 12.5. Sistemas de aire acondicionado solar, 448 Problemas, 458 Bibliografía, 460 Cap. 13. Fundamentos de la transferencia de calor en la ingeniería 461 13.1. Introducción, 461 13.2. Transferencia de calor por conducción, 464 13.3. Transferencia de calor por convección, 470 13.3a. Transferencia de calor por convección forzada, 471 13.3b. Transferencia de calor por convección libre, 483 13.3c. Transferencia de calor por convección con cambio de fase, 485 13.4. Transferencia de calor por radiación, 491 Problemas, 496 Bibliografía, 498 Cap. 14. Aplicaciones de la transferencia de calor 500 14.1. Modos combinados de la transferencia de calor, 500 14.2. Intercambiadores de calor, 509 14.3. Enfriamiento de componentes electrónicos, 524 14.4. Aislamiento, 529 Problemas, 533 Bibliografía, 534 Apéndice A. Propiedades termodinámicas (Unidades Inglesas) 535 Lista de tablas, 535 El uso de las tablas de propiedades termodinámicas de las sustancias, 535 Apéndice B. Propiedades termodinámicas (Unidades SI) 597 Lista de tablas, 597 Apéndice C. Tabla de flujo compresible 656 Lista de tablas, 656 Fuentes de las tablas, 656 Apéndice D. Propiedades termofísicas 675 Lista de tablas, 675 Apéndice E. Factores de conversión 681 Indice analítico 685