aplicacion de la primera ley de la termodinamica

TRABAJO DE TERMODINAMICA.
Tema: energía, transferencia de energía y primera ley de la termodinámica.

Objetivos.
-Analizar conceptos de transferencia de energía y primera ley de la termodinámica.
-Conocer en nuestro medio la aplicación de un objeto sometido a la transferencia de calor.
-En nuestro medio de aplicación plantear un balance de energía de acuerdo a la primera ley de latermodinámica.
Marco teórico.
El siguiente marco teórico será basado en temas puntuales como transferencia de calor y trabajo, como también la primera ley de la termodinámica.

Transferencia de calor y energía.
LA TIERRA recibe energía del Sol, la cual se aprovecha de muchas maneras. Una gran parte es absorbida por la atmósfera y los mares mientras que una porción relativamente pequeña esutilizada por las plantas para realizar el proceso de fotosíntesis. Nuestro planeta también emite energía al espacio que lo rodea, de tal forma que la energía interna de la Tierra es prácticamente constante y por lo tanto, la temperatura global también se mantiene.

Figura 26. Un sistema aislado no intercambia ni masa ni energía con sus alrededores.
El valor de la temperatura promedio en la Tierra, oen cualquier otro lugar; depende de la escala que se haya elegido. Si llamamos U a la energía interna de un cuerpo, lo que podemos medir son cambios en el valor de U, o sea U (delta U). Para simplificar estas mediciones, es muy útil delimitar las fronteras del cuerpo u objeto que queremos estudiar y llamar a esta parte del Universo "el sistema".
Si tomamos un sistema y lo aislamos del universoque lo rodea, que llamamos "alrededores", de tal manera que no pueda haber intercambio de energía entre ellos, podemos afirmar que la energía del sistema Usist. Permanecerá sin cambio.
De ser posible el intercambio de energía entre el sistema y sus alrededores, de todas maneras podremos afirmar que la energía total del Universo (sistema + alrededores) será la misma, esto es:
Usist. + Ualr. =Utotal = Constante

Figura 27. El sistema recibe energía de los alrededores.
Usist. aumenta
Ualr. disminuye

Figura 28. El sistema transmite energía a los alrededores.
Usist.disminuye
Ualr. aumenta
ya que si, por ejemplo aumentara Usist esta energía adicional necesariamente provendría de los alrededores y Ualr. disminuiría en esta cantidad.
Esta situación es de hecho una reglauniversal conocida como Ley de la conservación de la energía, y que se expresa como: "La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma." 1
¿Cómo se puede transferir energía de los alrededores hacia el sistema o viceversa?
Las formas de transmisión de energía más conocidas, y por lo tanto las más utilizadas, son la transmisión por medio de calor Q o por medio de trabajo mecánico W
En los doscasos mencionados anteriormente, calentamiento o refrigeración, la energía total (Usist. + Ualr.) permanece constante. La forma de transmisión de energía utilizada es el calor Q. Los sistemas como los mostrados en las figuras 27 y 28, que pueden intercambiar energía con sus alrededores pero no pueden intercambiar masa, se denominan sistemas cerrados.
Es importante hacer notar que un cuerpo (osistema) tiene energía, pero no podemos decir que contiene calor. El calor es un medio por el que la energía se transfiere, y suele decirse que es energía en tránsito.
Lo anterior es igualmente válido para el trabajo (W) que también es energía en tránsito.
Por convención, asignamos un signo positivo (+) al calor, Q o al trabajo, W cuando el que recibe la energía es el sistema, o sea, cuandoUsist. aumenta.
Si, por lo contrario, el sistema pierde energía y Usist disminuye, consideramos que el calor y/o el trabajo son negativos (-).
Esta convención es llamada del "sistema egoísta" ya que sólo considera cantidades positivas cuando el sistema gana energía.

Figura 29a. Al desplazarse el objeto, se realiza trabajo.

Figura 29b. Al levantar un objeto se realiza trabajo.
Un tipo...