Términos básicos de termodinámica

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Contenido
Entalpía 2
Energía Interna 2
Volumen Específico 3
Sistema 3
Clasificación 4
Calor 5
Unidades de medida 5
Cambios de fase 6
Termodinámica y transferencia de calor 6
Trabajo 7
Trabajo en una Frontera Móvil 7
Trabajo de Flecha 8
Trabajo Eléctrico 8
Título 10
Bibliografía 12

Entalpía
Entalpía (del prefijo en y del griego "enthalpos" ενθαλπος calentar) esuna magni-tud termodinámica, simbolizada con la letra H, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno.

En palabras más concretas, es una función de estado de la termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juegodurante una transformación isobárica (es decir, a presión constante) en un sistema termodinámico (teniendo en cuenta que todo objeto conocido puede ser entendido como un sistema termodinámico), transformación en el curso de la cual se puede recibir o aportar energía (por ejemplo la utilizada para un trabajo mecánico). En este sentido la entalpía es numéricamente igual al calor intercambiado con elambiente exterior al sistema en cuestión.

Usualmente la entalpía se mide, dentro del Sistema Internacional de Unidades, en joules.

La entalpía (simbolizada generalmente como "H", también llamada contenido de calor, y calculada en Julios en el sistema internacional de unidades o también en kcal o, si no, dentro del sistema anglo: "BTU"), es una función de estado extensiva, que se define comola transformada de Legendre de la energía interna con respecto del volumen. (Howard, 2002)

Su fórmula viene dada por:

H=U+PV

Energía Interna
En termodinámica se deduce la existencia de una ecuación de la forma:

Esta es conocida como ecuación fundamental en representación energética.

La importancia de la misma radica en que concentra en una sola ecuación toda la informacióntermodinámica de un sistema. La obtención de resultados concretos a partir de la misma se convierte entonces en un proceso sistemático.

Si calculamos su diferencial:

Se definen sus derivadas parciales:

La Temperatura:
La Presión:
El Potencial Químico:  

Como T, P y μ son derivadas parciales de U, serán funciones de las mismas variables que U:

Estas relaciones reciben el nombrede ecuaciones de estado. Por lo general no se dispone de la ecuación fundamental de un sistema. En ese caso su sustitución por el conjunto de todas las ecuaciones de estado proporcionaría una información equivalente, aunque a menudo debamos conformarnos con un subconjunto de las mismas. (Biel, 1987)

Volumen Específico
El volumen específico (v) es el volumen ocupado por unidad de masa de unmaterial. Es la inversa de la densidad, por lo cual no dependen de la cantidad de materia. A las propiedades que no dependen de la cantidad de materia se les llama propiedades intensivas; dentro de estas están también por ejemplo el punto de fusión, punto de ebullición, el brillo, el color, la dureza, etc. (Fundación Wikimedia, 2011)

De la fórmula anterior V es el volumen, m es la masa y ρ es ladensidad del mate-rial.
Se expresa en unidades de volumen sobre unidades de masa.

.

Sistema
Un sistema termodinámico es una parte del Universo que se aísla para su estudio. El sistema termodinámico es parte de la tierra, se da en el agua, en el viento y en las reacciones físicas y químicas, por eso se dice que es un sistema universal, porque se da en todos lados, es globalmenteproporcional.

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.

Clasificación
Los sistemas termodinámicos se clasifican según el grado de aislamiento que presentan con su entorno. Aplicando este criterio pueden darse tres clases de sistemas:
* Sistema aislado: Es aquel que no intercambia...
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