Termodinamica Alumnos

1.- Termodinámica.
2.- Temperatura
3.- Calor. Principio cero de la termodinámica
4.- Energía interna. Primer principio de la termodinámica
5.- Trabajo termodinámico

1.- TERMODINÁMICA estudia las relaciones entre Energía, Trabajo y Calor

SISTEMA es una parte del Universo que se aísla para su estudio
ENTORNO es la parte que rodea al sistema
PAREDES separan al sistema del entorno (reales oimaginarias)
VARIABLES TERMODINÁMICAS son las magnitudes que sirven para conocer el estado de un sistema. Son P,V,T,c,, n
Los sistemas termodinámicos se relacionan con el medio que los rodea intercambiando materia y/o energía . Atendiendo al tipo de intercambio pueden ser:

Abierto intercambian materia y energía con el exterior
Cerrado no intercambian materia, pero si energía
Adiabático nointercambian materia y energía en forma de calor, pero si en forma de trabajo
Aislado no intercambian ni materia , ni energía


2.- TEMPERATURA

Aunque la temperatura se mide desde hace mucho tiempo no fue hasta finales del s. XIX cuando se consiguió dar una explicación de su naturaleza gracias al desarrollo de la Física Estadística. La temperatura de un sistema está relacionada con la energía cinéticamedia de traslación de sus moléculas: k = constante de Boltzman
La temperatura que aparece en la fórmula es la llamada temperatura absoluta. Su cero se correspondería con la temperatura de un sistema en el que las partículas que lo integran tienen una energía cinética de traslación nula.
El cero de la escala absoluta se corresponde con el valor - 273,15 0C.
La unidad de medida detemperaturas absolutas es el Kelvin (K) que es la unidad fundamental de temperatura del S.I.






3.- CALOR
¿Qué ocurre cuando dos cuerpos a distintas temperaturas se ponen en contacto?
Las moléculas del cuerpo que está a temperatura más alta tienen una energía
cinética media superior a las del cuerpo que tiene menor temperatura.
Cuando se ponen en contacto se produce una transferencia de energíaentre
las moléculas que tienen mayor energía cinética y las que tiene menor energía
cinética.
El cuerpo que estaba inicialmente a mayor temperatura, experimentará
un descenso y aumentará la del que estaba a menor temperatura hasta
que ambas se igualen. Una vez alcanzado en equilibrio cesará el flujo de energía.

Llamamos calor (Q) a la energía en tránsito que pasa de un
cuerpo a otro cuandoéstos están a distinta temperatura.

Por consiguiente, sus unidades serán las establecidas para la energía (J), aunque a menudo, y por razones históricas, se mida en calorías (cal) o en kilocalorías (1 kcal = 10 3 cal):
1 cal = 4,18 J ; 1 J = 0,24 cal





















Caloría es la energía necesaria para que 1 g de agua
eleve 1ºC su temperatura (14,5ºC a 15,5 ºC)
¿Qué sucede en los cambios deestado?
Veamos la gráfica : Hielo a -20 0 C que pasa a Agua a 100ºC
Cuando calentamos una sustancia le estamos dando
energía que se emplea en aumentar la energía cinética
media de sus moléculas, razón por la que su temperatura
irá aumentando. La energía (calor) que necesitamos
darle para elevar su temperatura un determinado
número de grados t lo calcularemos aplicando:Q = m ce t
Y… ¿qué ocurre cuando llegamos a la temperatura de cambio
de estado? La experiencia nos dice que mientras la sustancia
cambia de estado su temperatura permanece invariable
aunque sigamos comunicando energía.
Esto nos indica que la energía que estamos dando no se está
empleando en aumentar la energía cinética de las moléculas,
sino en debilitar fuerzas entre ellas
Lacantidad de calor que es necesario comunicar a una sustancia
para que cambie de estado, una vez alcanzada la temperatura a la que éste se produce, depende de la sustancia y de su masa.
Q = m L
Se define el calor latente (L) como la cantidad de calor que hay suministrar a 1 kg de la misma para que cambie de estado. En el S. I el calor latente se expresa en J (ó kJ)/kg.
De esta manera si...