Resumen Capitulo 2

Resumen Capitulo 2
LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA Y EL POSTULADO DE ESTADO
2.2 El concepto de trabajo y el proceso adiabático.
El trabajo mecánico se define como el producto de una fuerza F y el desplazamiento s de ella cuando ambos se miden en la misma dirección.
En termodinámica es conveniente definir el concepto de trabajo como sigue: trabajo es la interacción entre un sistema y susalrededores y lo efectúa un sistema si el único efecto externo a las fronteras del sistema pudo haber sido el levantamiento de un peso.
El trabajo realizado sobre un sistema es positivo
El trabajo realizado por un sistema es negativo.
Cualquier proceso en que intervienen solo interacciones de trabajo se define un proceso adiabático. Según esta definición una frontera o superficie adiabáticaaquella que evita o excluye todas las interacciones excepto las que e pueden clasificar como efecto de trabajo. por lo tanto una frontera adiabática es aquella que aísla térmicamente un sistema, esto es, evita las interacciones térmicas
2.3 El trabajo y su relación con las formas de energía mecánica y electrostática.
El trabajo que está asociado con un cambio adiabático de posición de un sistema solodepende de las posiciones inicial y final:
Wad=mg (z2-z1)
El trabajo adiabático asociado a un cambio de Velocidad:
Wad=(V2ᶺ2-V1ᶺ2)
El trabajo adiabático que se realiza sobre una carga en movimiento a través de un campo electrostático se mide por el cambio en la función de energía potencial electrostática
Wad=Qeds= Δ (energía potencial electrostática)
Donde Qe= carga
E= campoelectrostático
S= distancia

Los tres acasos que se han citado tienen ciertas características comunes que se resumen a continuación:

1. El trabajo que se realiza sobre un sistema, en cada caso, se ha igualado al cambio en una función específica de potencial y cada una de las funciones de potencial ha recibido el nombre de una forma específica de energía
2. Cada forma de energía tienenun valor en un estado que es arbitrario y relativo a un estado de referencia.
3. cada relación entre el trabajo y un cambio de energía se deriva de condiciones adiabáticas. O sea que es el único tipo de interacción que se permitió durante el cambio de estado.
2.4 La primera ley de la termodinámica.
En base a la evidencia experimental, que se empezó con el trabajo de Joule a mediados del sigloXIX, es posible hacer la siguiente afirmación. El postulado se denomina primera ley de la termodinámica y afirma lo siguiente:
“Cuando un sistema cerrado se altera adiabáticamente, el trabajo total que acompaña al cambio de estado es el mismo para todos los procesos posibles entre dos estados de equilibrio.”
Dicho de otra manera, el valor del trabajo que se realiza sobre un sistema adiabáticocerrado solo depende de los estados finales del proceso.
2.5 La naturaleza de E, la energía total.
Como consecuencia de la primera ley de la Termodinámica se puede escribir
Wad=E2-E1=ΔE
En resumen, la energía total E de un sistema puede dividirse entre las aportaciones de sus diversas fuentes. En general se puede escribir
Energía total= energía interna + energía cinética + energía potencialgravitacional + energía electrostática + energía magnética + energía de deformación + energía superficial +…
El tratamiento adecuado de uno o más de los términos en el lado derecho de esta expresión en un análisis termodinámico, depende principalmente del tipo de fuerza.
2.6 Principio de conservación de la energía para sistemas cerrados.
El calor y el trabajo son los únicos mecanismos por los cuales laenergía se intercambia con un sistema cerrado.
Considérese un sistema cerrado que sufre un proceso durante el cual se registran efectos tanto térmicos como de trabajo. En este caso, el trabajo efectuado no será igual al cambio en la energía de sistema puesto que el proceso no es adiabático. La diferencia entre el cambio de energía del sistema y el trabajo realizado sobre el sistema se define como...