Termodinamica

Introducción
El primer principio de la termodinámica establece que la energía interna puede aumentar porque se realice trabajo sobre el sistema o porque se introduzca calor en él. Desde este punto de vista calor y trabajo son equivalentes. Sin embargo, la experiencia diaria nos muestra que no es así, sino que existe una diferencia esencial entre ambos mecanismos de transferencia de energía.Podemos trasformar todo el trabajo en calor, pero no podemos transformar todo el calor en trabajo (si descendemos por una cuerda nos calentamos las manos, pero si nos calentamos las manos poniéndolas al sol, esto no nos hace subir la cuerda).
Igualmente, la experiencia nos muestra que existe una dirección en el que ocurren los fenómenos. Sabemos que el calor va de los cuerpos calientes a los fríos yno al revés; que un gas tiende a expandirse ocupando todo el volumen posible, y no a contraerse; que por consecuencia de la fricción los cuerpos se paran, no se aceleran.
Este sentido de evolución de los sistemas no está contenido en el primer principio de la termodinámica, sino que requiere un principio adicional, conocido como Segundo Principio de la Termodinámica.

 La termodinámica sedesarrolló como una respuesta de la ciencia para explicar el funcionamiento de máquinas y motores que aparecieron en la revolución industrial, los principios descubiertos se pueden aplicar a cualquier sistema, por ejemplo sistemas mecánicos, sistemas vivos, sistemas informáticos, sistemas eléctricos, lo que se te ocurra.
Sin embargo una y otra vez volvemos a las máquinas térmicas, porque su sencillezayuda a entender los conceptos nacidos en la termodinámica.
El análisis de la segunda ley de la termodinámica nos da a entender el segundo paso hacia el estudio de los procesos termodinámicos que comenzó con la ley cero y la primera ley las cales solo hacen el estudio solo a procesos reversible que no toman en cuenta factores como la fricción, expansión irrestricta, la transferencia de calor y lamezcla de dos sustancias diferentes, y que al tratar de invertir el proceso no hay cambios ni en el sistema ni el entorno cosa que no sucede en la vida real en donde la mayoría de los procesos son irreversibles. La particularidad de esta segunda ley son sus dos postulados principales que hacen referencia directamente al funcionamiento de maquinas térmicas, asi como el enunciado de Carnot queplantea una Maquina térmica reversible con una eficiencia muy alta.
Los orígenes de la termodinámica nacen de la pura experiencia y de hallazgos casuales que fueron perfeccionándose con el paso del tiempo.
Algunas de las máquinas térmicas que se construyeron en la antigüedad fueron tomadas como mera curiosidad de laboratorio, otros se diseñaron con el fin de trabajar en propósitos eminentementeprácticos. En tiempos del del nacimiento de Cristo existían algunos modelos de máquinas térmicas, entendidas en esa época como instrumentos para la creación de movimientos autónomos, sin la participación de la tracción a sangre.

Maquina Térmica

Una maquina térmica se puede definir como un dispositivo que funciona en un ciclo termodinámico y que realiza cierta cantidad de trabajo neto positivo através de la transferencia de calor desde un cuerpo a temperatura elevada y hacia un cuerpo a baja temperatura. Con frecuencia el termino maquina térmica se utiliza en un sentido más amplio que incluye a todos los dispositivos que producen trabajo. Entre las que tenemos las maquinas refrigerantes y las bombas de calor. El mejor ejemplo de estas maquinas térmicas son los refrigeradores y bombas decalor que tienen como fin enfriar o calentar un entorno.
Junto a la conversión de trabajo en calor puesta de manifiesto en las experiencias de Joule, la transformación efectuada en sentido inverso es físicamente realizable. Los motores de explosión que mueven, en general, los vehículos automóviles y la máquina de vapor de las antiguas locomotoras de carbón, son dispositivos capaces de llevar a...