Sistema termodinamico

Sistema termodinámico
Un sistema termodinámico es una parte del Universo que se aisla para su estudio. Este aislamiento se puede llevar a cabo de una manera real, en el campo experimental, o de una manera ideal, cuando se trata de abordar un estudio teórico.
Los sistemas termodinámicos se clasifican según el grado de aislamiento que presentan con su entorno.[1] Aplicando este criterio puedendarse tres clases de.
• Sistema aislado, que es aquel que no intercambia ni materia ni energía[2] con su entorno. Un ejemplo de este clase podría ser un gas encerrado en un recipiente de paredes rígidas lo suficientemente gruesas (paredes adiabáticas) como para considerar que los intercambios de energía calorífica[3] sean despreciables, ya que por hipótesis no puede intercambiar energía enforma de trabajo.
• Sistema cerrado. Es el que puede intercambiar energía pero no materia con el exterior. Multitud de sistemas se pueden englobar en esta clase. El mismo planeta Tierra[4] puede considerarse un sistema cerrado. Una lata de sardinas también podría estar incluida en esta clasificación.[5]
• Sistema abierto. En esta clase se incluyen la mayoría de sistemas que pueden observarseen la vida cotidiana. Por ejemplo, un vehículo motorizado es un sistema abierto, ya que intercambia materia con el exterior cuando es cargado, o su conductor se introduce en su interior para conducirlo, o es cargado de combustible en un repostaje, o se consideran los gases que emite por su tubo de escape pero, además, intercambia energía con el entorno. Sólo hay que comprobar el calor quedesprende el motor y sus inmediaciones o el trabajo que puede efectuar acarreando carga.

Función de estado

En termodinámica, una función de estado o variable de estado es una magnitud física macroscópica que caracteriza el estado de un sistema en equilibrio. Dado un sistema termodinámico en equilibrio puede escogerse un número finito de variables de estado, tal que sus valores, determinanunívocamente el estado del sistema.
El valor de una función de estado sólo depende del estado termodinámico actual en que se encuentre el sistema sin importar cómo llegó a él. Esto significa que si, en un instante dado, tenemos dos sistemas termodinámicos en equilibrio con n grados de libertad y medimos un mismo valor de n funciones de estado independientes, cualquier otra función de estado tendrá el mismovalor en ambos sistemas con independencia del valor de las variables en instantes anteriores. En general, los sistemas fuera del equilibrio no pueden ser representados por un número finito de grados de libertad, y su descripción es mucho más compleja.
Algunas variables de estado de un sistema en equilibrio son:
• la energía interna
• la presión.
• la temperatura.
• el volumen• la entalpía
• la entropía
• la densidad
• la polarización.
Cada sistema o tipo de "substancia" se caracteriza por una ecuación de estado o ecuación constitutiva que relaciona algunas de las variables de estado entre sí, ya que como se ha dicho los sistemas en equilibrio termodinámico tienen un número finito de grados de libertad de acuerdo con la regla de las fases deGibbs.

Primera ley de la termodinámica
También 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 definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar lasdiferencias 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 fue incomprendida por los científicos de su época, y más tarde fue utilizada por Rudolf Clausius y Lord Kelvin...