Termodinamica

DESARROLLO

 Definición de Trabajo y Calor

Son intercambios energéticos que tienen lugar como consecuencia de las interacciones que pueden experimentar los sistemas termodinámicos. Tanto elcalor como el trabajo son manifestaciones externas de la energía y únicamente se evidencian en las fronteras de los sistemas y solamente aparecerán cuando estos experimenten cambios en sus estadostermodinámicos.
En las interacciones que experimentan los sistemas, estos pueden recibir o ceder energía. La energía se considera como una magnitud algebraica estableciéndose el siguiente criterio:trabajo que proporciona el sistema positivo y el que recibe negativo. Así mismo, el calor suministrado al sistema se considera positivo y el cedido por él negativo.

Trabajo
La medida cuantitativa deltrabajo fue introducida por Nicolas Leonard Carnot (1796-1832), quien definió la cantidad de trabajo hecho sobre un objeto como el producto de la altura (h)a la que es elevado por peso de este(mg). Estadefinición fue extendida por Gaspard de Coriolis (1792-1843) quien proporcionó la actual definición de trabajo (w):
W=mgh

El trabajo termodinámico se define como la energía que se transfiereentre un sistema y su entorno cuando entre ambos se ejerce una fuerza. Numéricamente, el trabajo infinitesimal “d‾W” que realiza una fuerza “F” al sufrir su punto de aplicación un desplazamiento “dr”viene dado por la expresión:
d‾W = F dr.
Siendo por lo tanto una magnitud escalar. El trabajo total en un desplazamiento finito del punto de aplicación de la fuerza se obtiene por integración de laexpresión anterior:
• W = F Δr.
En el caso de un sistema termodinámico, el trabajo no es necesariamente de naturaleza puramente mecánica, ya que la energía intercambiada en las interacciones puede sermecánica, eléctrica, magnética, química, etc. por lo que no siempre podrá expresarse en la forma de trabajo mecánico.
No obstante, existe una situación particularmente simple e importante en la que...