termodinamica



PRINCIPIO DE EQUIVALENCIA O PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA

Dada la posibilidad de transformar el trabajo mecánico en calor y el calor en trabajo mecánico, cabe preguntarse si existe unarelación entre la la cantidad de calor producida y la energía mecánica cedida por el sistema.
El principio de equivalencia entre el calor y el trabajo mecánico es la respuesta que da la experienciaa esta interrogante y se enuncia de la siguiente manera:
Cuando un sistema material que realiza un ciclo, es decir, que parte de un estado inicial dado y vuelve al mismo estado, cambia con el medioexterior trabajo mecánico y calor exclusivamente, si absorbe calor, realiza un trabajo, si desprende calor, ha recibido trabajo y en todos los casos, la equivalencia que existe entre el trabajorealizado W y la cantidad de calor Q se expresa por la relación constante:
W / Q = J = constante.
Esta relación constante J se denomina equivalente mecánico de la unidad de cantidad de calor.
Esimprescindible que el sistema haya realizado un ciclo completo de intercambios y vuelto a su estado inicial, sin que hayan producido más transformaciones energéticas que las de calor en el trabajo mecánico orecíprocamente. Por lo tanto, si el sistema ha sufrido modificaciones químicas en el estado final, por ejemplo, no debe considerarse que ha vuelto al estado inicial y no se aplica el principio deequivalencia.
El equivalente mecánico de calor se ha determinado de muchas formas diferentes, más o menos sencillas, como los frotamientos de paletas contra un liquido (agua o mercurio), el frotamiento dedos sólidos, el aplastamiento de una masa de plomo por un choque, la transformación de trabajo en energía eléctrica, empleada, a su vez después, después de transformada en calor, en calentar el aguade un calorímetro, la producción de un atrabajo con una cantidad de calor determinada por medio de una maquina térmica, etc.





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