Ley de la termidinamica

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PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

La ley de la conservación de la energía o primera ley de la termodinámica establece que todas las formas de energía pueden intercambiarse, pero no sepueden destruir ni crear, por lo cual la energía total del universo permanece constante. Cualquier energía que un sistema pierda deberá ser ganada por el entorno y viceversa.
La energía totalde un sistema o energía interna es una función de estado que se define como la suma de todas las energías cinéticas y potenciales de sus partes componentes.
El cambio de energía interna (E)es la diferencia entre la energía interna del sistema al término de un proceso y la que tenía al principio. En una reacción química el estado inicial se refiere a los reactivos y el estadofinal a los productos.
E = Efinal – Einicial
o
E = Eproductos – Ereactivos

Cuando Efinal > Einicial, el valor deE es positivo, indicando que el sistema ganó energía de su entorno.Se obtiene un E negativo cuando Efinal < Einicial, lo que indica que el sistema cedió energía a su entorno.
Cuando un sistema sufre un cambio físico o químico, cambia su energía interna.Este cambio está determinado por el calor (q) agregado o liberado del sistema, más el trabajo (w) realizado sobre o por el sistema:
E = q +w
En la Tabla 1 se muestra la relación entre lossignos de q y w y el signo de E.

Tabla 1. Convenciones de signos y la relación entre q, w y E.

Convención de signo para q Signo de E = q +w
q > 0: se transfiere calor del entornoal sistema
q < 0: se transfiere calor del sistema al entorno
q > 0 y w > 0: E > 0
q > 0 y w < 0: el signo de E depende de las magnitudes de q y w

q < 0 y w > 0: el signo de Edepende de las magnitudes de q y w

q < 0 y w < 0: E < 0
Convención de signo para w
w > 0: el entorno efectúa trabajo sobre el sistema
w < 0: el sistema efectúa trabajo sobre el entorno
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