Conseptos Basicos

Tema 1.- Termodinámica. Conceptos previos. Tema 1.- Termodinámica. Conceptos previos.
§1.1.- Descripciones macro y microscópicas. Sistemas termodinámicos: Porción de materia separada del exterior por una superficie cerrada, real o imaginaria. Estado: Forma de estar o presentarse el Sistema Descripción del Estado:
SISTEMA ENTORNO sup. real o imaginaria energía masa

 Microscópica: 6  1023móleculas/mol  3 g.l.  Mecánica Estadística  Macroscópica: Se describen propiedades de conjunto o Reducido número de parámetros. Gas o Variables o coordenadas Termodinámicas  independientes  Variables o p, V, T coordenadas de Estado
ENTORNO

energía masa

sup. real o imaginaria

§1.2.- Clasificación de las variables termodinámicas.  Externas: o Acoplamiento del sistema con su entorno oDependen del entorno o Ej.: volumen, campo magnético externo,...  Internas: o Distribución y estado de movimiento de las partículas o Tan sólo dependen indirectamente del entorno o Ej.: Presión Temperatura, energía interna,...  Extensivas (X): o Dependen de la cantidad de materia o Son aditivas o Ej.: masa, volumen, energía  Intensivas (Y): o NO dependen de la cantidad de materia o NO sonaditivas o Son función de punto o Ej.: presión, temperatura Grados de libertad del Sistema: Núm. mínimo de coordenadas independientes que lo describen. Sistema Simple: Tiene 2 g.l.  Ej.: Sistema p,V,T

m=m1+ m2 V=V1+ V2

m1, p1, V1 , T1

m2, p2, V2, T2,

Temperatura y dilatación

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§1.3.- Estados de equilibrio  Estado Estacionario: El valor de las variables termodinámicas permaneceestacionario.  Estado No-estacionario  Proceso Termodinámico Estado estacionario  Equilibrio Termodinámico  (Imposibilidad de cambio espontáneo) El Equilibrio Termodinámico implica, además, que los parámetros intensivos independientes no varíen al pasar de un punto a otro del Sistema. Espacio Termodinámico:
1

Y (intensiva) p

Sistema simple p, V, T

 X extensiva  V  Y intensiva  preversible

irreversible

2

X (extensiva) V

Temperatura y dilatación

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§1.4.- Procesos e interacciones termodinámicas Los estados inicial y final son Estados de Equilibrio 1.4.a. Procesos termodinámicos  Procesos reversibles (cuasiestáticos) o Los estados intermedios son estados de equilibrio  Procesos irreversibles (no estáticos) o Los estados intermedios NO son estadosde equilibrio Ejemplo: compresión de un gas encerrado en un cilindro provisto de un émbolo que ajusta perfectamente y que puede desplazarse sin rozamiento.

Los procesos reversibles son:     Invertibles mediante una modificación infinitesimal de las condiciones externas Infinitamente lentos Máximo rendimiento Irrealizables
Y (intensiva) p

Proceso cíclico: El sistema retorna al estadoinicial. Proceso infinitesimal: Implica cambios infinitesimales en las variables termodinámicas.

X (extensiva) V

Temperatura y dilatación

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§1.5.-

Interacciones termodinámicas. Clasificación de los Sistemas Termodinámicos

1.5.a. Interacciones termodinámicas Naturaleza de sus paredes:  móviles o deformables; permiten un intercambio energético por efectos mecánicos, que másadelante identificaremos con el trabajo. Por el contrario, las paredes fijas y rígidas impiden dicho intercambio energético.  adiabáticas; impiden el intercambio energético en la forma que más adelante definiremos como calor. Las paredes que permiten el intercambio de energía en forma de calor (i.e., las no adiabáticas) se denominan paredes diatérmanas.  permeables o impermeables; permiten oimpiden el intercambio de materia.  aislantes; no permiten ningún tipo de intercambio energético (salvo intercambios gravitacionales que podrán despreciarse cuando el sistema tenga unas dimensiones suficientemente pequeñas). Sistemas:  Aislados  Cerrados - Abiertos Existen tres tipos de interacciones puras, que pueden presentarse separadamente o combinadas:  Interacción másica; entre los dos...