termodinamica


Procesos termodinámicos


Proceso isobárico


Es un proceso que se realiza a presión constante. En un proceso isobárico, se realiza tanto transferencia de calor como trabajo. El valor del trabajo es simplemente P (Vf - Vi), y la primera ley de la termodinámica se escribe:
ΔU = Q – P (Vf - Vi)
Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión constante. En el calortransferido a presión constante está relacionado con el resto de variables mediante:
\triangle Q = \triangle U+ P \triangle V,

Donde:
Q\! = Calor transferido.
U\! = Energía Interna.
P\! = Presión.
V\! = Volumen.
En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal. Eso es del proceso isobárico de un gas.
Una expansión isobárica es un proceso en el cual un gas seexpande (o contrae) mientras que la presión del mismo no varía, es decir si en un estado 1 del proceso la presión es P1 y en el estado 2 del mismo proceso la presión es P2, entonces P1 = P2. La primera ley de la termodinámica nos indica que:


dQ = dU + dW
Ejemplos de procesos isobáricos en la vida cotidiana:



Proceso isovolumétrico.
Un proceso que se realiza a volumen constante se llamaisovolumétrico. En estos procesos evidentemente el trabajo es cero y la primera ley de la termodinámica se escribe:
ΔU = Q
Esto significa que si se agrega (quita) calor a un sistema manteniendo el volumen constante, todo el calor se usa para aumentar (disminuir) la energía interna del sistema.
Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es un proceso termodinámico enel cual el volumen permanece constante; ΔV = 0. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que éste se define como:






En un diagrama P-V, un proceso isocórico aparece como una línea vertical.
Es un proceso a volumen constante, en consecuencia.
W = 0, y tendremos:
En un recipiente de paredes gruesas que contiene un gas determinado, al que se le suministracalor, observamos que la temperatura y presión interna se elevan, pero el volumen se mantiene igual.
En un proceso que se efectúa a volumen constante sin que haya ningún desplazamiento, el trabajo hecho por el sistema es cero.
Es decir, en un proceso isocórico no hay trabajo realizando por el sistema. Y no se adiciona calor al sistema que ocasione un incremento de su energía interna.
Ejemplos deprocesos isovolumétricos en la vida cotidiana:







Proceso adiabático.
En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquél en el cual el sistema (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno.
Durante un proceso adiabático para un gas perfecto, la transferencia de calor hacia el sistema o proveniente de él es cero. El cambio de presión conrespecto al volumen obedece la ley
Es cuando un sistema no gana ni pierde calor, es decir, Q = 0. Este proceso puede realizarse rodeando el sistema de material aislante o efectuándolo muy rápidamente, para que no haya intercambio de calor con el exterior.
En consecuencia,
El trabajo realizado sobre el sistema (-W es positivo) se convierte en energía interna, o, inversamente, si el sistemarealiza trabajo (-W es negativo), la energía interna disminuye.
En general, un aumento de energía interna se acompaña de uno de temperatura, y una disminución de energía interna se asocia de una de temperatura.






Los procesos adiabáticos son comunes en la atmósfera: cada vez que el aire se eleva, llega a capas de menor presión, como resultado se expande y se enfría adiabáticamente.Inversamente, si el aire desciende llega a niveles de mayor presión, se comprime y se calienta.
La variación de temperatura en los movimientos verticales de aire no saturado se llama gradiente adiabático seco, y las mediciones indican que su valor es aproximadamente -9.8º C/km. Si el aire se eleva lo suficiente, se enfría hasta alcanzar el punto de rocío, y se produce la condensación.
En este proceso,...