Experimentos De La Termodinamica

MARCO TEÓRICO
TERMODINÁMICA
La termodinámica es la rama de la física que estudia la energía y la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, es una de las ramas y su capacidad para producir un trabajo. En su sentido literal la palabra quiere decir “calor en movimiento” y tradicionalmente decimos que es el estudio de los procesos energéticos en sistemastérmicos: máquinas y reacciones químicas. La base de la termodinámica es todo aquello que tiene relación con el paso de la energía, un fenómeno capaz de provocar movimiento en diversos cuerpos. Es difícil explicarlo de manera sencilla pero podemos decir que cuando comunicamos un sistema cerrado a una temperatura con otro que se encuentra a otra temperatura se produce un intercambio de materia y energíaentre ambos sistemas. Ese intercambio de energía y materia es su objeto de estudio.
LEYES DE LA TERMODINÁMICA
LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
Establece que si dos sistemas, Ay B, están en equilibrio termodinámico, y B está a su vez en equilibrio termodinámico con un tercer sistema C, entonces A y C se encuentran en equilibrio termodinámico. Este principio fundamental se enunció formalmenteluego de haberse enunciado las otras tres leyes de la termodinámica, por eso se la llamó “ley cero”.
1ra LEY DE A TERMODINÁMICA
También conocido como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.
Visto de otra forma, estaley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Antoine Lavoisier. “La energía no se pierde, sino que se transforma”. Podemos expresar la primera ley en palabras diciendo: Todo sistema termodinámico en un estado de equilibrio, tiene una variable de estado llamada energía internacuyo cambio en un proceso diferencial está dado por la ecuación antes escrita.
2da LEY DE A TERMODINÁMICA
Esta supone distintas restricciones para las transferencias de energía que, en hipótesis, podrían llevarse a cabo si se tiene en cuenta la primera ley. El segundo principio sirve como regulador de la dirección en la que se llevan a cabo los procesos termodinámicos e impone laimposibilidad de que se desarrollen en sentido opuesto. Cabe destacar que esta segunda ley se respalda en la entropía, una magnitud física encargada de medir la cantidad energía inservible para generar trabajo. (Por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrase en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamentetoda la energía de un tipo en otro sin pérdidas.
Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos a temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja. Existen numerosos enunciados equivalentes para definir este principio, destacándose el de Clausius y el de Kelvin.
Enunciado de Clausius
Diagrama del ciclo de Carnot en funciónde la presión y el volumen.
Diagrama del ciclo de Carnot en función de la presión y el volumen.
En palabras de Sears es: " No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un recipiente a una cierta temperatura y la absorción de una cantidad igual de calor por un recipiente a temperatura más elevada".
Enunciado de Kelvin
No existe ningúndispositivo que, operando por ciclos, absorba calor de una única fuente y lo convierta íntegramente en trabajo.
3ra LEY DE LA TERMODINÁMICA
Destaca que no es posible lograr una marca térmica que llegue al cero absoluto a través de una cantidad finita de procedimientos físicos. Es importante recordar que los principios o leyes de la Termodinámica son sólo generalizaciones estadísticas,...