Principios de termodinamica

Tarea 1 Luis David Galindo García
Principios de termodinámica
La termodinámica como ciencia
Como muchas disciplinas, la termodinámica surge de los procedimientos empíricos que llevaron a la construcción de elementos que terminaron siendo muy útiles para el desarrollo de la vida del hombre.
Creemos que la termodinámica es un caso muy especial debido a que sus inicios se pierden en la noche de lostiempos mientras que en la actualidad los estudios sobre el perfeccionamiento de las máquinas térmicas siguen siendo de especial importancia, mas aun si tomamos en cuenta la importancia que revisten temas de tanta actualidad como la contaminación.
El origen fue sin lugar a dudas la curiosidad que despertara el movimiento producido por la energía del vapor de agua.
Los orígenes de la termodinámicanacen de la pura experiencia y de hallazgos casuales que fueron perfeccionándose con el paso del tiempo.
Algunas de las máquinas térmicas que se construyeron en la antigüedad fueron tomadas como mera curiosidad de laboratorio, otros se diseñaron con el fin de trabajar en propósitos eminentemente prácticos. En tiempos del nacimiento de Cristo existían algunos modelos de máquinas térmicas,entendidas en esa época como instrumentos para la creación de movimientos autónomos, sin la participación de la tracción a sangre.
El primer aparato elemento que podríamos considerar como una máquina propiamente dicha, por poseer partes móviles, es la conocida como máquina de vapor de Thomas Newcomen construida en 1712. La innovación consistió en la utilización del vacío del cilindro para mover un pistónque a su vez proveía movimiento a un brazo de palanca que actuaba sobre una bomba convencional de las llamadas aspirante-impelente.
Podemos afirmar que es la primera máquina alternativa de que se tiene conocimiento y que con ella comienza la historia de las máquinas térmicas.
El análisis de las magnitudes que entran en juego en el funcionamiento de la máquina de vapor y su cuantificación fueintroducido por James Watt (1736-1819).
Watt se propuso estudiar la magnitud del calor puesto en juego en el funcionamiento de la máquina, esto permitiría estudiar su rendimiento.
Sadi Carnot (1796-1832) es el fundador de la termodinámica como disciplina teórica, escribió su trabajo cumbre a los 23 años. Este escrito estuvo desconocido durante 25 años hasta que el físico Lord Kelvin redescubriera laimportancia de las propuestas contenidas en él.
James Prescot Joule (1818-1889) se convenció rápidamente de que el trabajo y el calor eran diferentes manifestaciones de una misma cosa. Su experiencia mas recordada es aquella en que logra medir la equivalencia entre el trabajo mecánico y la cantidad de calor. Joule se valió para esta experiencia de un sistema de hélices que agitaban el agua por unmovimiento producido por una serie de contrapesos que permitían medir la energía mecánica puesta en juego.

Primera ley de la termodinámica
Es conocida 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, esta ley permite definirel calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824, en su obra Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para desarrollar esta potencia, en la que expuso los dos primeros principios de la termodinámica. Esta obra fueincomprendida por los científicos de su época, y más tarde fue utilizada por Rudolf Clausius y Lord Kelvin para formular, de una manera matemática, las bases de la termodinámica.
La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:
Eentra − Esale = ΔEsistema
Que aplicada a la termodinámica teniendo en cuenta el criterio de signos termodinámico, queda de la forma:
U = Q – W

Segunda ley de...