Termodinámica

LA LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

Postula que la temperatura T es aquella propiedad que determina la capacidad de un sistema para intercambiar calor. Su unidad es el kelvin (K).
Si tenemos dos sistemas A y B en equilibrio mutuo y tenemos también un tercer sistema C en equilibrio, entonces llegará a un equilibrio con los anteriores. Esta es la propiedad transitiva o principio cero de latermodinámica, por el cual la existencia del equilibrio térmico entre dos sistemas A y B puede verificarse a través de un termómetro, sin necesidad de que los dos sistemas estén necesariamente en contacto a través de una pared diatérmica.

ENERGÍA INTERNA (U)

Es la suma de todas las energías que poseen las moléculas y átomos de un cuerpo. Una función de estado extensiva e inherente al sistemasin que esto defina el trabajo que posee un sistema y tampoco del calor que posee.
La diferencia se interpreta físicamente como la variación de energía del sistema, por tanto la igualdad de la variación de la energía y del trabajo adiabático expresa el principio de conservación de la energía, además de la existencia de la función energía interna como tal.
Además la energía interna es unafunción de tantas coordenadas termodinámicas como son necesarias para especificar el estado de un sistema.


CALOR

Es la energía que se transmite de un cuerpo a otro, en virtud únicamente de una diferencia de temperatura entre ellos. Una vez establecido que el calor es una forma de energía, es obvio que una cierta cantidad de calor debe medirse en unidades energéticas. Entonces en el Sistemainternacional (SI), el calor se mide en Joules.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

En general, si un sistema absorbe una cantidad de calor Q y realiza un trabajo T, el principio de conservación de la energía que afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, permite concluir que su energía interna sufrirá una variación ∆U dada por:

∆U=Q-W

Donde:
∆U: Cambio de energía interna (J)Q: Transferencia de calor del sistema (J)
W: Trabajo efectuado (J)

Cuando un sistema pasa de un estado inicial i a otro estado final f, generalmente intercambia energía con su vecindad y por consiguiente, su energía pasa de un valor inicial Ui a otro final Uf, o sea que la energía interna tiene una variación:

∆U= Uf-Ui

CALORIMETRÍA

Ciencia que mide la cantidad de energía generadaen procesos de intercambio de calor. El calorímetro es el instrumento que mide dicha energía. El tipo de calorímetro de uso más extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Se coloca una fuente de calor en el calorímetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se comprueba con el termómetro.Si se conoce la capacidad calorífica del calorímetro (que también puede medirse utilizando una fuente corriente de calor), la cantidad de energía liberada puede calcularse fácilmente. Cuando la fuente de calor es un objeto caliente de temperatura conocida, el calor específico y el calor latente pueden ir midiéndose según se va enfriando el objeto. El calor latente, que no está relacionado con uncambio de temperatura, es la energía térmica desprendida o absorbida por una sustancia al cambiar de un estado a otro, como en el caso de líquido a sólido o viceversa.

PROCESOS TERMODINÁMICOS

PROCESO ADIABÁTICO.

Se considera proceso adiabático a cualquier proceso físico o sistema en el que magnitudes como la presión o el volumen se modifican sin una transferencia significativa deenergía calorífica hacia el entorno o desde éste. Un ejemplo corriente es la emisión de aerosol por un pulverizador, acompañada de una disminución de la temperatura del pulverizador. La expansión de los gases consume energía, que procede del calor del líquido del pulverizador. El proceso tiene lugar demasiado rápido como para que el calor perdido sea reemplazado desde el entorno, por lo que la...