PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA TERMODINAMICA

PRINCIPIOS BASICOS DE LA TERMODINAMICA.
La termodinámica es una parte de la física que se encarga del estudio del calor y su relación con las otras forma de energía. Nació como parte del desarrollo de las maquinas de vapor en la revolución industrial por el interés practico que representaba crear maquinas cada vez mas eficientes.

La termodinámica se basa en cuatro postulados que la limitan yde las cuales se basan sus aplicaciones.

Primer ley de la termodinámica. "Relación entre las formas de energía".

Se deriva de las leyes de conservación de la masa y la energía. Esta enuncia que al aplicar una cierta cantidad de calor a un cuerpo parte de este calor se suma a la energía interna de este (agitando sus moléculas) y otra es utilizada para generar algún tipo de trabajo (laagitación térmica hace que este se expanda). La primera ley también indica que no importa el camino que se elija en un proceso la cantidad de energía usada es siempre la misma siempre y cuando se parta del mismo inicio y se llegue al mismo punto final.

Esto ultimo parece muy obvio pero para los primeros ingenieros era muy importante saber si la forma en que las máquinas operaban usaba mas o menosenergía dependiendo de las múltiples formas en que se podía hacer la misma tarea y encontraron que al menos a la naturaleza no le importa.

Esta ley como se deriva de las leyes de conservación de masa y energía enuncia por consecuencia que cualquier sistema aislado no debe de ver alterada su energía interna sin importar el tiempo que pase aislado.
En algunas partes se postula como :
(cambio deenergía interna) = Calor - Trabajo

Pero esto solo es la definición de la energía interna que es parte de la primera ley.


Segunda ley de la termodinámica "la irreversibilidad, la entropía"

Un motor que no cediera calor y convirtiera todo el calor absorbido en trabajo mecánico se ajustaría perfectamente a la primera ley. Pero hay otro principio que no se deduce de la primera y que indica queno toda la energía absorbida en forma de calor por un motor puede ser usada para realizar trabajo.

La razón por la cual la naturaleza no permite esto se debe a que la energía interna de un cuerpo no es mas que un movimiento aleatorio átomos y moléculas mientras que el trabajo es el movimiento ordenado con una dirección y sentido extraída del desorden. Intenta pedirle a un grupo de niños enrecreo que te pongan atención y sabrás de lo que hablo.

El hecho de que cualquier trabajo y flujo de calor dependa del desorden de la energía interna obliga que una vez realizado un trabajo (frenar un auto) y se disipe en calor (los frenos quedan ardiendo) es imposible reconvertir el calor perdido en trabajo. Esto da origen a que la segunda ley indique la irreversibilidad de muchos procesos y queel calor siempre fluye de un punto con mayor contenido de calor a otro de menor.

Como productos derivados de esta ley se deben la escala de temperaturas kelvin y el concepto de entropía. Este ultimo concepto es de gran importancia pues esta directamente relacionado con la irreversibilidad de todos los procesos y el flujo de calor ademas de que si bien hay relaciones que obligan a laconservación de la energía como de movimiento potencial y otras la entropía no sigue esta regla por que esta siempre tiende a incrementarse.

La tercera ley "enunciado de inaccesibilidad"

Esta ley se deriva de la segunda, en la búsqueda del punto donde la materia ya no posee calor se puede ver que en escala kelvin esta correspondería al cero o cero absoluto (0ºK). Al intentar bajar la temperatura de uncuerpo siempre es necesario usar un segundo medio para extraer el calor al primero así de esta forma se vuelve imposible llegar al cero absoluto por que cualquier manipulación que te acerque cada vez mas al "cero absoluto" dependería de una fuente con energía que impediría llegar al cero.


Ley cero "equilibrio"

Esta ley se deriva de la segunda y es llamada así por que ya se habían...