Descripción

La termodinámica, un componente clave de muchos campos de la ciencia y la ingeniería, se basa en leyes de aplicabilidad universal. Sin embargo, las aplicaciones más importantes de esas leyes y los materiales y procesos de mayor preocupación difieren de una rama de la ciencia o la ingeniería a otra.

Por lo tanto, creemos que es valioso presentar este material desde la perspectiva de la ingeniería química, centrándose en la aplicación de los principios termodinámicos a los materiales y procesos con los que es más probable que se encuentren los ingenieros químicos. Aunque de naturaleza introductoria, el material de este texto no debe considerarse simple.

De hecho, no hay manera de hacerlo simple. Un estudiante nuevo en el tema encontrará que tiene por delante una exigente tarea de descubrimiento. Nuevos conceptos, palabras y símbolos aparecen a un ritmo desconcertante y se requiere un grado de memorización y organización mental. Un desafío mucho mayor es desarrollar la capacidad de razonar en el contexto de la termodinámica para que uno pueda aplicar los principios termodinámicos en la solución de problemas prácticos. Mientras mantenemos el rigor característico del análisis termodinámico sólido, hemos hecho todo lo posible para evitar la complejidad matemática innecesaria. Además, nuestro objetivo es fomentar la comprensión escribiendo en prosa simple de voz activa y tiempo presente.

Difícilmente podemos aportar la motivación requerida, pero nuestro objetivo, como ha sido en todas las ediciones anteriores, es un tratamiento que pueda ser entendido por cualquier estudiante dispuesto a realizar el esfuerzo requerido. El texto está estructurado para alternar entre el desarrollo de principios termodinámicos y la correlación y el uso de propiedades termodinámicas, así como entre teoría y aplicaciones. Los primeros dos capítulos del libro presentan definiciones básicas y un desarrollo de la primera ley de la termodinámica.

Los capítulos 3 y 4 luego tratan el comportamiento de presión/volumen/temperatura de los fluidos y los efectos del calor asociados con el cambio de temperatura, el cambio de fase y la reacción química, lo que permite la aplicación temprana de la primera ley a problemas realistas. La segunda ley se desarrolla en el Cap. 5, donde también se introducen sus aplicaciones más básicas. Un tratamiento completo de las propiedades termodinámicas de los fluidos puros en el Cap. 6 permite la aplicación general de la primera y segunda ley, y proporciona un tratamiento ampliado de los procesos de flujo en el Cap. 7. Los capítulos 8 y 9 tratan de los procesos de refrigeración y producción de energía.