Termodinamica

La ciencia es una tentativa en el sentido de lograr que la caótica diversidad
de nuestras experiencias sensoriales corresponda a un sistema lógicamente
ordenado
Albert Einstein

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TERMODINÁMICA

En la máquina de Watt el vapor se
condensa en un recipiente especial
llamado condensador y se conecta a un
cilindro mediante un tubo que se cierra
en sus extremos.

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CONTENIDOS
❚Termodinámica
❚ Los gases y la teoría
cinético-molecular
❚ Energía interna de un sistema
❚ Relación entre trabajo, calor y
energía interna
❚ Primer Principio de la
Termodinámica
❚ Procesos termodinámicos
❚ Máquinas térmicas
❚ Segundo Principio de la
Termodinámica
❚ Entropía
❚ Ciclo de Carnot
❚ Máquinas frigoríficas

Capítulo 9. Termodinámica.

El mecánico inglés Thomás Savery(1650-1715), construyó en 1698 una máquina para
bombear agua de las profundidades de las minas. Utilizó la presión del vapor para generar
energía mecánica con fines industriales. La máquina de Savery fue perfeccionada por Thomas Newcomen (1663-1729) y se utilizó en muchos países europeos durante casi un siglo.
El mecánico escocés James Watt (1736-1819), mientras reparaba una máquina de Newcomen, sedio cuenta de que el rendimiento de este sistema era poco satisfactorio. Por lo
tanto, en 1765 construyó su propia máquina perfeccionando el mecanismo anterior.
Esa época fue decisiva para la física, ya que los científicos comprendieron que muchos
fenómenos mecánicos, ópticos, eléctricos o magnéticos podían interpretarse con el mismo
concepto de energía. En todos estos procesos se producenintercambios y transformaciones
de energía en un mismo sistema o entre sistemas. Se desarrolló así la termodinámica como
ciencia a fines del siglo XVIII y principios del XIX, debido a la necesidad de aprovechar las
transformaciones de energía térmica y mecánica. Los aportes de la termodinámica
son muy amplios si se desean conocer los principios energéticos de diversos sistemas, como por ejemplo,un motor, una máquina, un ecosistema, o el universo.
En el siglo XVII se aceptaba que el calor era una manifestación del movimiento. Los científicos de la época mantuvieron la idea de Galileo, que opinaba
que el calor estaba asociado con la agitación de las pequeñas partículas de
materia que componen a todos los cuerpos. Con la llegada del siglo XVIII
se produjo un cambio de concepción sobrela teoría de la combustión,
basada en la hipótesis de la existencia de una materia ígnea, sin peso, que
poseerían la madera, el carbón y la pólvora, a la que llamaron flogisto.

Cámara frigorífica.

Años más tarde, alrededor de 1787, el químico Joseph Louis Lavoisier (1736-1813) llamó
calórico a esa sustancialidad de la materia que fluiría desde los cuerpos de mayor temperatura
a los demenor temperatura. Sin embargo, la teoría del calórico fue fuertemente criticada en
1798 por Benjamin Thompson (1753-1814), quien contempló la gran cantidad de calor liberada al fabricar los cañones de guerra. Ordenó que se preparara un cañón de latón que introdujo
en dos galones de agua fría que giraban contra una fresa de acero despuntada. La temperatura
del agua aumentó hasta llegar a hervir.Los defensores de la teoría del calórico sostenían que
el calórico era extraído del latón por la fresa, pero Thompson demostró que se podía seguir
generando calor mientras se realizaba el trabajo. No era posible que el latón tuviese una cantidad inagotable de una sustancia como el calórico. Julius Robert Mayer, en su primer ensayo
escrito en 1842, desafió también a la teoría del calórico ypropuso que las distintas formas de
energía eran cuantitativamente indestructibles y cualitativamente convertibles. Así comenzó
a imponerse el concepto de energía sobre el del calórico.
Alrededor del 1850 el rigor de las investigaciones de James Prescott Joule (18181889), junto con la aceptación creciente de la teoría cinética, pusieron de manifiesto la
equivalencia del trabajo y el calor, y...