Procesos Termodinamicos

4.1 Procesos Termodinámicos

4.1.1 Proceso Isocórico

Es el proceso termodinámico donde el volumen, en todo momento, permanece constante (ΔV=0), por lo cual no se realiza un trabajo presión-volumen, pues se define a dicho proceso como:

∆W = P∆V

Donde P, hace referencia a la presión.
W, es el trabajo, que en este caso es positivo, pues es ejercido por el sistema.
V es el volumen.Si aplicamos la primera ley de la termodinámica, o principio de conservación de la energía, podemos deducir que Q (variación de energía o calor del sistema, medido en K cal) para un proceso Isocórico es:

Q= ∆U,

Lo que refleja que todo el calor que se le transfiere al sistema, queda en el sistema en forma de su energía interna (U).
Si el gas permanece constante, el aumento de energía haráque aumente también la temperatura, por lo que:

Q = nCV∆T

Donde CV, se refiere al calor específico molar a volumen constante.
∆T, es la variación de temperatura.

4.1.2 Proceso Isobárico

El proceso isobárico es un proceso que al igual que el anterior, es termodinámico, pero en este caso, es la presión la variable que permanece constante.
En este tipo de procesos, el calor que setransfiere al sistema, con una presión constante, se relaciona con las demás variables a través de la siguiente ecuación:

∆Q = ∆U + P∆V

De donde:
Q es el calor transferido al sistema
U es la energía interna
P es la presión (constante en este proceso)
V es el volumen.

4.1.3 Proceso Isotérmico

Es un proceso en el cual la temperatura permanece constante durante la operación. Laenergía interna de un gas es función de la temperatura exclusivamente.

En general, ninguna de las cantidades ∆V, Q y W son nulas.
Hay una excepción: la energía interna de un gas perfecto depende solamente de la temperatura. En consecuencia, para un gas perfecto U2 = U1, y Q = W
Se denomina gas perfecto a un gas que sigue la ley:

pv = nRT

Donde n es el número de moles, y R una constante.4.1.4 Proceso Adiabático

Se designa así a aquel en el cual el sistema (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un proceso Adiabático que es reversible se conoce como proceso isotrópico. El extremo opuesto en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor, causando que la temperatura permanezca constante se denomina como proceso isotérmico.
Eltérmino adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno.

4.1.5 Proceso Diabático

Un proceso diatérmico quiere decir que deja pasar el calor fácilmente. Diatérmico también puede entenderse por isotérmico, significa que no hay cambio de temperatura debido a una pared diatérmica que aísla el sistema del medio ambiente.
Una pared diatérmica esaquella que permite la transferencia de energía térmica (calor) pero, sin que haya transferencia de masa. El opuesto es una pared adiabática que es la que impide la transferencia de energía en forma de calor.
Cualquier superficie real es una superficie diatérmica, por ejemplo: un vaso, los muros de una casa, nosotros, los seres humanos, ya que estamos intercambiando energía con nuestro ambiente,etc., todos en mayor o menor grado permiten la transferencia de calor.

4.2 Leyes de la Termodinámica

4.2.1 Primera Ley

Fue propuesta por Antoine Lavoisier. Se refiere al concepto de energía interna, trabajo y calor. Nos dice que si sobre un sistema con una determinada energía interna, se realiza un trabajo mediante un proceso la energía interna del sistema variara.
El calor es laenergía transferida al sistema por medios no mecánicos. Pensemos que nuestro sistema es un recipiente metálico con agua; podemos elevar la temperatura del agua por fricción con una cuchara o por calentamiento directo en un mechero.
Cabe aclarar que la energía interna de un sistema, el trabajo y el calor no son más que diferentes manifestaciones de energía. Es por eso que la energía no se crea ni se...