Termodinámica

¿EN QUÉ CONSISTE?
La termodinámica se desarrolló, principalmente, en el siglo XIX, a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas térmicas fabricadas durante la Revolución Industrial.
El término termodinámica, que quiere decir “calor en movimiento”, fue creado por James Prescott Joule para designar a la ciencia que estudia lasrelaciones ente el calor y la fuerza. En la actualidad este término es utilizado para referirse a la rama de la física que estudia a nivel macroscópico las transformaciones de la energía, y la forma en que ésta puede convertirse en trabajo.
La termodinámica tiene como objeto de estudio el intercambio de materia y energía que se produce cuando se comunica un sistema cerrado a una temperaturadeterminada, con otro que se encuentra a diferente temperatura.
La termodinámica se divide en varias ramas:
Termodinámica del equilibrio.- Estudia las transformaciones termodinámicas dentro de un sistema termodinámico. Se divide a su vez en dos ramas:
 Termodinámica Clásica o macroscópica.- Nace en el siglo XIX y considera a la materia como un medio continuo, dejando de ladola constitución atómica o molecular de la estructura de la materia.

 Termodinámica Estadística o microscópica.- Utiliza como base la Teoría de las Probabilidades; fue fundada por el físico Ludwig Boltzmann a principios del siglo XX. Establece que la materia se encuentra formada por un conjunto de átomos o moléculas cuyo comportamiento analiza y conecta con las propiedades termodinámicasobservadas a nivel macroscópico.
Termodinámica de los procesos irreversibles.- Fue desarrollada en el siglo XX. Trata con la descripción del estado de un sistema fuera del equilibrio y su evolución con el tiempo.

HISTORIA DE LA TERMODINÁMICA
La termodinámica surge como disciplina científica con los trabajos de Otto Van Guericke del diseño y la construcción de la primera bomba devacío; en 1656, Robert Boyle, en coordinación con Robert Hooke, construyeron una bomba de aire, con la que observaron una correlación entre la presión, temperatura y volumen que se presentaba en los gases.
En 1679, en base a los conceptos anteriores, Denis Papin construyó un digestor de vapor, en el que el vapor contenido alcanzaba una alta presión, aumentando el punto de ebullición yacortando el tiempo de cocción de los alimentos. Años más tarde, en 1697 el ingeniero Thomas Savery construyó el primer motor térmico.
En 1781 los conceptos de capacidad calorífica y calor latente, fueron desarrollados por el profesor Joseph Black; en esa misma época James Watt concibió la idea de un condensador externo para la máquina de vapor, aumentando grandemente la eficiencia de ésta; dosaños más tarde Lavoisier propuso la teoría del calórico.
En 1798 Benjamin Thompson, demostró la conversión del trabajo mecánico en calor. Sobre la base de todo este trabajo previo, Sadi Carnot, (el padre de termodinámica), publicó un discurso sobre la eficiencia térmica, la energía, la energía motriz y el motor, con lo cual marcó el inicio de la termodinámica como ciencia moderna.
En ladécada de 1850, surgen la primera y segunda ley de la termodinámica, principalmente por las obras de Germain Henri Hess, William Rankine , Rudolf Clausius, James Prescott Joule y William Thomson.
En 1873 el estadounidense Josiah Willard Gibbs demostró cómo los procesos termodinámicos, incluyendo reacciones químicas, se podrían analizar gráficamente. Y mediante el estudio de la energía, laentropía, volumen, potencial químico, la temperatura y la presión del sistema termodinámico, se puede determinar si un proceso es producido espontáneamente.
 



Se dice que tiene lugar un proceso termodinámico cuando un sistema macroscópico pasa de un estado de equilibrio a otro. Las leyes o principios de la termodinámica, determinan la naturaleza y los límites de todos los procesos...