ciencias

TERMODINÁMICA
Introducción y conceptos básicos
JOSEFINA GARCÍA NAVARRO

¿PORQUÉ se producen las reacciones químicas (o no se producen)?  ¿Se puede
preveer sí una reacción es espontáneamente posible? Y sí lo es  ¿a qué estado
final de equilibrio llegará?
Estas son las preguntas que se hace la termodinámica.
Termodinámica:
Estudia las transformaciones (y entre otras las reaccionesquímicas) desde el
punto de vista de las variaciones y de los intercambios de energía que las
acompañan.
Un aspecto característico de la termodinámica es que se refiere (o aplica)
únicamente a los estados iniciales y finales del sistema en evolución y así como
al balance de esas transformaciones (por ejemplo en el caso de las reacciones
químicas). El camino seguido por las transformaciones puedetener su
importancia (procesos reversibles), sin embargo la termodinámica no busca
esclarecer el mecanismo de transformación.

OBJETO Y DOMINIO DE LA TERMODINAMICA
 
En toda transformación de la materia, que sea física o química (reacción) hay
dos niveles de realidad a los cuales corresponden dos niveles de descripción:
 
Una realidad no-observable de manera directa, que es la de los átomosy de las
moléculas, de sus interacciones y de sus comportamientos y de los cambios que
se suceden en su organización (nivel microscópico).
 
Una realidad observable que es la de las propiedades de la materia y de los
parámetros físicos característicos de su estado: presión, volumen, temperatura,
conductividad eléctrica, producción de calor o de trabajo, cambio de naturaleza
química, etc.(nivel macroscópico)
La termodinámica ¿de qué aspecto se interesa? _______________________
 

Importancia de la Termodinámica en Ingeniería
Se puede definir como la ciencia de la energía.
La energía se puede considerar como la capacidad para causar cambios.
Proviene de las palabras griegas therme (calor) y dynamis (fuerza), lo
cual corresponde a lo más descriptivo de los esfuerzos porconvertir el
calor en energía.
Gracias a la aplicación de los procesos termodinámicos se realizan
diagnósticos energéticos, y llevar a cabo el ahorro y uso eficiente de la
energía.

ÁREAS DE APLICACIÓN DE LA TERMODINÁMICA

1. CALOR (Q)
 
Forma de energía que puede ser transferida desde un punto de alta temperatura
a uno de baja temperatura como resultado de la diferencia de lastemperaturas.
Por este motivo se le conoce también como ENERGIA EN TRANSITO.
2. TEMPERATURA (T)
 
Concepto introducido por el hombre para evaluar “lo caliente” de un cuerpo o
sistema. Note que las escalas de temperatura también han sido introducidas por
el hombre a la excepción de la temperatura absoluta que parte de cero grados
absolutos.

3. TRABAJO (W)
 
Energía transferida de o hacia uncuerpo o sistema, lo cual ocasiona un cambio en
su energía. Se dice que es aquello que se ocasiona por el cambio de energía de un
sistema cuando interactúa con sus alrededores.
 
Como los sistemas se han hecho para producir trabajo, si un sistema recibe
trabajo se considera negativo para el sistema y viceversa.

W 
 

W+

El calor es todo lo contrario, si un sistema recibe es positivopara el sistema y
viceversa.
 
Q+
Q-

4. ENERGIA INTERNA (U)
 
Este concepto, esta asociado a la primera ley de la termodinámica, a pesar de
que nos adelantamos a los conceptos que se verán mas adelante, es
conveniente analizarlo desde aquí.
 
La energía interna como su nombre lo indica es la energía que los átomos o
moléculas poseen a nivel atómico y se dice que:
Es la energía totalposeída por un sistema tomando en cuenta las energías
cinéticas (translación, vibración y rotación de los átomos y/o moléculas) y
potenciales (de posición con respecto a un origen designado para estudio) de
los constituyentes del sistema.
 

5. SISTEMA
 
Se puede definir a un sistema como: La parte del universo, en el seno de la cual se
efectúa la transformación en estudio,
 
o más...