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Termodinámica

La Termodinámica (del griego thérme, “calor” y dy’namis, “potencia”) es la rama de la Física que estudia a nivel macroscópico las transformaciones de la energía, y cómo esta energía puede convertirse en trabajo (movimiento). 
Primera Ley de la Termodinámica
Esta ley establece que la energía no puede crearse ni de destruirse, solo puede transformarse de una forma a otra, Cualquierenergía perdida por el sistema deberá ser ganada por el entorno, y viceversa.
Esta ley se expresa como:
 Eint = Q - W
Cambio en la energía interna en el sistema = Calor agregado (Q) - Trabajo efectuado por el sistema (W)
Notar que el signo menos en el lado derecho de la ecuación se debe justamente a que W se define como el trabajo efectuado por el sistema.
Para entender esta ley, es útil imaginarun gas encerrado en un cilindro, una de cuyas tapas es un émbolo móvil y que mediante un mechero podemos agregarle calor. El cambio en la energía interna del gas estará dado por la diferencia entre el calor agregado y el trabajo que el gas hace al levantar el émbolo contra la presión atmosférica.
De la segunda ley se deriva que, en un proceso natural, el calor se transfiere siempre de un cuerpocon mayor temperatura a uno con menor temperatura y nunca al contrario. Si quisiéramos realizar lo contrario sería mediante un proceso artificial, con  la intervención de un trabajo.
Tercera ley
"No se puede llegar al cero absoluto mediante una serie finita de procesos"
Es el calor que entra desde el "mundo exterior" lo que impide que en los experimentos se alcancen temperaturas más bajas. El ceroabsoluto es la temperatura teórica más baja posible y se caracteriza por la total ausencia de calor. Es la temperatura a la cual cesa el movimiento de las partículas. El cero absoluto (0 K) corresponde aproximadamente a la temperatura de - 273,16ºC. Nunca se ha alcanzado tal temperatura y la termodinámica asegura que es inalcanzable.
Sistemas
Un sistema es cualquier cosa que deseemos estudias,algo tan simple como un cuerpo libre o tan complejo como una refinería petroquímica.
Para los químicos, los sistemas por lo general incluyen sustancias que están implicadas en los cambios químicos y físicos. Por ejemplo, suponga un experimento de neutralización acido base, en el que el sistema es un recipiente que contiene 500 ml de HCL al cual se le agregan 50 ml de NaOH.
Alrededores
Cualquiercosa externa al sistema. El sistema se distingue de sus alrededores, por un límite específico.
Frontera
 Se denominan fronteras de un sistema a la línea que aísla al sistema del medio que le rodea.
Clases de sistemas
Hay tres tipos de sistemas.
Sistema abierto: puede intercambiar masa y energía, generalmente en forma de calor, con sus alrededores. Por ejemplo, imagine un sistema abierto formado poruna cantidad de agua en un recipiente abierto, si se cierra el recipiente de tal forma que el vapor de agua no se escape o condense en el recipiente, se crea un sistema cerrado, el cual permite la transferencia de energía(calor) pero no de masa. Al colocar el agua en un sistema aislado, es posible construir un sistema aislado, que impide la transferencia de masa o energía.
Ejemplo: la combustiónde hidrogeno gaseoso con oxígeno es una de las muchas reacciones químicas que liberan una gran cantidad de energía.

En este caso, la mezcla de reacción (las moléculas de hidrogeno, oxígeno y agua) se consideran como el sistema y el resto del universo, como los alrededores. Debido a que la energía no se crea ni se destruye, cualquier pérdida de energía por el sistema la deben ganar losalrededores.
Clases se fronteras
El sistema termodinámico puede estar separado del resto del universo por paredes reales o imaginarias. Las paredes (fronteras) que separan un sistema de sus alrededores pueden ser aislantes (llamadas paredes adiabáticas) o permitir el flujo de calor (diatérmicas).
Una pared diatérmica es aquella que permite la interacción térmica del sistema con los alrededores.Los...