Trabajo Calor Y Energia

La termodinámica, como ciencia que estudia la energía, dedica gran parte de su contenido al estudio de fenómenos como el trabajo y el calor. Aunque no existe termodinámicamente una definición puntual (por ser propiedades de cuerpo) y nos es imposible establecer la cantidad tanto de calor como de trabajo contenida en un sistema, existen ecuaciones y teoremas que nos permiten establecer lacantidad de energía transferida por estos en un sistema.
A continuación desarrollaremos esta guía y con ella trataremos el trabajo y la energía desde un punto de vista termodinámico, hasta llegar a la 1 ley de la termodinámica, que trata sobre la energía y al ser el calor y el trabajo manifestaciones de la energía en un sistema también hablaremos sobre ellos.
TRABAJO
El trabajo es una interacciónentre un sistema y su entorno. Un sistema realiza un trabajo en su entrono si el único efecto externo de la interacción es el de levantar un cuerpo. En un sistema este trabajo será la presión ejercida por un gas o un fluido sobre un pistón, si este pistón se desplaza se dice que realizo un trabajo, si este piston al desplazarse realiza un trabajo sobre su entorno se cumple la ecuación para eltrabajo en un sistema.
W=-vivfpd.v
Consideremos, por ejemplo, un gas dentro de un cilindro. Las moléculas del gas chocan contra las paredes cambiando la dirección de su velocidad, o de su momento lineal.
El efecto del gran número de colisiones que tienen lugar en la unidad de tiempo, se puede representar por una fuerza F que actúa sobre toda la superficie de la pared.

Si una de las paredes es unémbolo móvil de área A y éste se desplaza dx, el intercambio de energía del sistema con el exterior puede expresarse como el trabajo realizado por la fuerza F a lo largo del desplazamiento dx.
dW=-Fdx=-pAdx=-pdV

Siendo dV el cambio del volumen del gas.

El signo menos indica que si el sistema realiza trabajo (incrementa su volumen) su energía interna disminuye, pero si se realiza trabajosobre el sistema (disminuye su volumen) su energía interna aumenta.

Trabajo realizado por un sistema sobre su entorno

El trabajo total realizado cuando el sistema pasa del estado A cuyo volumen es VA al estado B cuyo volumen es VB.
W=-vAvBpd.v

Dicho esto podemos decir ahora que el trabajo se realiza o es realizado por la acción de una fuerza ejercida por el sistema sobre una frontera móvildel sistema, esta podía ser la definición de trabajo mecánico.
Si en este trabajo definido como mecánico, se produce un torque sobre un eje, la ecuación de trabajo seria:
W=Td∅
Si tenemos el dato sobre el trabajo producido sobre un sistema, y tenemos una unidada de tiempo, decimos que conocemos la potencia, dicho de otra manera la potencia será la velocidad a la cual se realiza o se hace untrabajo por unidad de tiempo.

El trabajo mecánico realizado por un resorte será:

Proceso poli trópico.
Cuando trabajamos gases reales (expansión-compresión) la presión y el volumen se relacionan por medio de:
(PV)n=cte. donde n y c son constantes.

Para un gas ideal W=mR (t2-t1)/1-n; n es diferente de 1.

El trabajo eléctrico se define como:
We=v.i
We=i2.R
We=v2/R

Calor
El calor omas especifico la transferencia de calor no es un concepto nuevo, desde el descubrimiento del fuego el ser humano se ha beneficiado de esta forma de energía. El ser humano antiguo lo utilizo para moldear la naturaleza a su acomodo. Con el desarrollo de la ciencia moderna y con ella del método científico, se logro definir el calor como la energía intercambiada entre un sistema y el medio que lorodea debido a una diferencia de temperatura.
El concepto de calor es diferente al de energía interna de una sustancia. El flujo de calor es una transferencia de energía que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias de temperatura, y la energía interna es la energía que tiene una sustancia debido a su temperatura, hace referencia es a una escala microscópica, o sea a la energía cinética...