2 TERMODINAMICA 2013

TERMODINAMICA

Dr. José Durand Velasco

SISTEMA
Porción del universo o de una cantidad de
materia, que deseamos estudiar.
 

SISTEMAS LIMITANTES, MEDIO AMBIENTE O
ENTORNO
Es todo aquello que rodea al sistema, los cuales
pueden ser agrupados o no en otros sistemas.
Puede se el recipiente o cualquier otro sistema
que esta en contacto con él.

ENTORNO

SISTEMA

Sistema

Entorno

Sistemas
•AISLADO: no intercambia
materia ni energía (“termo”).
• CERRADO: no intercambia
materia, intercambia solo
energía (caja).
• ABIERTO: intercambia materia
y energía (cuerpo humano).

Termodinámica
• Por convección la energía se agrupa
en dos tipos:
• CALOR: que se propaga baja una
caída de la temperatura.
• TRABAJO: todas las diferentes
formas de energía diferentes al
calor

TRABAJO Y ENERGÍA
TRABAJO
•Es el movimiento contra una fuerza que se
le opone.
– Levantar un peso en algún lugar del
medio.
– Expansión de un gas que empuja un
émbolo y levanta un peso.
– Una reacción química que conduce
corriente eléctrica a través de una
resistencia.
ENERGÍA
• Es la capacidad que tiene un sistema de

En 1.847 Joule, demostró la relación
existente
entre
el
calor
y
el
movimiento
mecánico,
utilizo
undiseño experimental, donde se deja
caer un peso para hacer girar una
paleta dentro de un recipiente con
agua, produciéndose calor con el
aumento de la temperatura del agua
correspondiente.

Rueda de paletas de
Joule

Se había transformado:
la ENERGÍA POTENCIAL (energía posicional
debido a la altura o energía potencial
gravitatoria)
en ENERGÍA CINÉTICA (energía asociada al
movimiento).

Para que unsistema pueda gastar
energía primero debe adquirirla, y la
cantidad gastada debería ser igual a la
cantidad suministrada (1era ley), pero la
gran contribución de Joule a la ciencia fue
demostrar que la cantidad de calor
generada es exactamente la necesaria
para equilibrar la suma de energías. Por
lo que:
 
EL CALOR ES UNA FORMA DE ENERGÍA,
Y LA ENERGÍA SIEMPRE SE CONSERVA.
Por lo tanto el calor semide en unidades

Tipos de energía
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Radiante o lumínica • CINÉTICA
• POTENCIAL
Calórica
Mecánica
Eléctrica
Química
Hidráulica
Atómica
Eólica
Sonora

Termodinámica
• Si se tiene un sistema y su entorno
donde cada uno tendrá una cierta
cantidad de energía (que no
podemos conocer).
• Sólo nos interesa los cambios de
energía que se produzcan en el
sistema (no en el entorno o medioambiente aun cuando este juega un
papel fundamental para ello).

TERMODINÁMICA
 
Estudia la relación entre el calor y
otras formas de energía,
específicamente de las
transformaciones e intercambios de la
energía. Sus principios están basados
en observaciones.
ENERGÍA SE RELACIONA CON LA
CAPACIDAD DE PRODUCIR TRABAJO

TEMODINAMICA
• Parte de la física que trata del flujo de
calor (Q)
• De laconversión del calor en trabajo
mecánico (W).
• La transformación de una energía en otra.
• Es el estudio de las transformaciones e
intercambios de la energía.
• Estudia que es lo que impulsa una
reacción, la dirección que sigue y
determina su fin.

IMPORTANCIA
• Medicina,
su
conocimiento
es
indispensable para comprender múltiples
procesos fisiológicos.
• Movimiento y trabajo muscular.
• Concentraciónde sustancias de excreción
en
el
riñón
(mecanismo
de
contracorriente).
• Desequilibrio fisiológico de concentración
de iones a ambos lados de la membrana
celular.
• Síntesis de proteínas.
• Formación de calor a partir de los

Variables de estado
• Magnitudes que pueden variar a lo
largo de un proceso (por ejemplo, en el
transcurso de una reacción química).
• Ejemplos:
– Presión.
– Temperatura.
–Volumen.
– Concentración.

Funciones de estado
• Tienen un valor único para cada
estado del sistema.
• Su variación solo depende del
estado inicial y final y no del
camino desarrollado.
• Son: Presión, temperatura,
energía interna, entalpía.
• NO son: calor, trabajo.

Función de estado
Se puede clasificar las sustancias en
base
a
su
dependencia
o
independencia de la cantidad de
sustancia
•...