Termodinamica

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TERMODINAMICA

La termodinámica es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir derazonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.3 Los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudiacambios en otras magnitudes, tales como la imanación, el potencial químico, lafuerza electromotriz y el estudio de los medios continuos en general. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiereal "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.
El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que laenergía puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor o trabajo. También se introduce una magnitud llamada entropía,4 que mide el orden y el estado dinámico de los sistemas y tiene una conexión muy fuerte con la teoría de información. En la termodinámica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como sistema termodinámico y sucontorno. Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y lospotenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.
Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas responden a loscambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia e ingeniería, tales como motores, transiciones de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros. Los resultados de la termodinámica son esenciales para la química, la física, la ingeniería química, etc, por nombrar algunos.

Sistema termodinámico

Un sistema termodinámico esuna 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 globalmente proporcional.
Este aislamiento se puede llevar a cabo de una manera real, en el campo experimental, o de una manera ideal, cuando se tratade abordar un estudio teórico.

Ley cero de la termodinámica

El principio cero de la termodinámica es una ley fenomenológica para sistemas que se encuentran en equilibrio térmico. Fue formulado por primera vez por Ralph H. Fowler. Constituye una tremenda importancia experimental —pues permite construir instrumentos que midan latemperatura de un sistema—1 pero no lo es tanto para la propiaestructura de la teoría termodinámica.
El principio establece que existe una determinada propiedad, denominada temperatura empírica θ, que es común para todos los estados de equilibrio que se encuentren en equilibrio mutuo con uno dado.

Procesos adiabáticos

En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquél en el cual el sistema (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) nointercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isentrópico. El extremo opuesto, en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor, causando que la temperatura permanezca constante, se denomina como proceso isotérmico.
El término adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada...
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