Comportamiento P-V-T Gaseoso
La termodinámica es la rama de la Ciencia que describe el comportamiento de la materia entre las diferentes formas de energía a escala macroscópica, ósea las escalas de medición humanas.
Primera ley de la termodinámica
Aunque la energía adopta muchas formas, la cantidad total es constante, y cuando desaparece en una forma, aparecerá simultáneamente en otras.Un sistema termodinámico es compuesto por todos los materiales implicados en el proceso bajo estudio. En Termodinámica el resto del universo se llama medio ambiente o medio que rodea al sistema.
La interface entre el sistema y medio que lo rodea se denomina límite. Los límites del sistema determinan si se puede transferir energía y masa con el medio ambiente. Los limites formados por vasos,contenedores o tanques se denominan pared. Las paredes pueden ser rígidas o móviles y permeables o impermeables. Estas paredes son las que determinaran si un sistema puede hallarse en un equilibrio o no.
Tipos de sistemas
Los sistemas se clasifican según cómo sea la pared que los separa del entorno.Podemos diferenciar fácilmente tres tipos de sistema:
Sistema abierto: es posible latransferencia de masa y de energía a través de sus límites; la masa contenida en él no es necesariamente constante. Una pared también puede ser semipermeable, si permite el paso sólo de algunas sustancias
Sistema Cerrado: A través de sus límites sólo se permite la transferencia de energía, pero no de materia. La pared que rodea al sistema es impermeable.
Sistema Aislado: cuando el sistema nopuede intercambiar materia ni energía con el medio que lo rodea.
Propiedades extensivas e intensivas del sistema.
Propiedades extensivas: Son aquellas que dependen de la masa del sistema, por ejemplo el volumen, y todas las clases de energía.
Propiedades intensivas: Se definen en un punto. Son independientes del tamaño, masa o magnitud del sistema: por ejemplo la presión, temperatura,viscosidad y altura.
Proceso
Un sistema experimenta un proceso, cuando se verifica un cambio de estado. Un cambio de estado puede conseguirse por distintos procesos.
Proceso cíclico: El estado final coincide con el inicial.
Proceso cuasi estático: Todos los estados intermedios del proceso son estados de equilibrio. Este proceso realmente no existe, es ideal o teórico. Puede aproximarse tanto máscuanto la causa o potencial dirigente del proceso varía en cantidades cada vez más pequeñas.
Proceso no estático: Cuando no cumple las condiciones anteriores. Son los procesos de
Igualación.
Proceso reversible: Es un proceso cuasi estático, que puede ser llevado de nuevo al estado inicial pasando por los mismos estados intermedios que el proceso directo, y sin que al final, ni en el sistemani en el medio rodeante, quede ningún efecto residual que pueda revelar que se ha verificado el proceso. Para que esto último suceda, no debe haber rozamientos ni deformaciones, lo que se llaman efectos disipativos. Por último, adelantaremos que no habrá degradación de la energía y por ello ninguna generación o producción de entropía.
Proceso irreversible: Son los procesos reales. En ellossiempre habrá degradación de energía y generación de entropía. Pueden ser de dos tipos:
a) Cuando se verifiquen por cambios no estáticos (procesos de igualación), tengan o
no efectos disipativos.
b) Cuando haya efectos disipativos, aunque se verifiquen a través de cambios cuasi estáticos.
Únicamente se necesitan variables para describir el comportamiento del sistema, las cuales sonfácil de obtener a través de medidas. Estas variables son presión, temperatura y volumen.
Una variable que es independiente del tamaño del sistema como son P y T se denomina variable intensiva y una que es proporcional al tamaño de sistema con lo en V se denomina variable extensiva. El equilibrio termodinámico se refiere a la condición en la que existe equilibrio con respecto a P, T y la...
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