ConsideracionesP4

TERMODINÁMICA.
Tiene como fin el estudio de las relaciones entre las propiedades de sistemas en equilibrio y de las diferencias en propiedades entre varios estados de equilibrio.
SISTEMA Y SUS ALREDEDORES.
Un sistema termodinámico es una porción que se aísla del resto del universo en un recipiente inerte, que puede ser real o imaginario. Se halla separado de sus alrededores por una frontera. Sila frontera evita toda interacción con los alrededores, el sistema es un sistema aislado. Si a través de la frontera puede pasar materia, se tiene un sistema abierto. Si no es así, se tiene un sistema cerrado. En un sistema cerrado puede entrar o salir calor y puede realizarse trabajo por o sobre un sistema cerrado.
Un sistema puede considerarse a través de una serie de cambios en los cualespasan calor y trabajo por la frontera de modo que hay un cambio en los alrededores, así como en el sistema. Si la frontera no permita el flujo de calor, se dice que cualquier proceso que tenga lugar dentro del sistema es adiabático, y la frontera recibe el nombre de pared adiabática.
Cuando un sistema se halla en equilibrio en una serie de condiciones dadas, se dice que está en un estado definido. Elestado de un sistema puede identificarse por el hecho de que cuando se encuentra en un estado definido, cada una de sus propiedades tiene un valor definido. Se encuentra que para una cantidad fija de un fluido de un componente (gas o líquido), el estado queda completamente definido por dos de las tres variables –presión, volumen y temperatura-. Dichas variables reciben el nombre de variables deestado.
Las termodinámicas conciernen con transformaciones para un estado inicial a un estado final. En tal estado una transformación térmica puede pasar a través del término de sistema, y el trabajo puede terminarse en el sistema o en los ambientes.
Los sistemas pueden ser:
Sistema abierto. Es aquel donde se intercambian materia y energía, entre el sistema y el universo o viceversa.
Sistemacerrado. Es aquel que solamente intercambian energía entre el sistema y el universo o viceversa, pero no materia.
Sistema aislado. Es aquel que no intercambian materia y energía, entre el sistema y el universo o viceversa.


PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA.
Esta ley se formula diciendo que para una cantidad dada de una forma de energía que desaparece otra forma de la misma aparecerá en una cantidadigual a la cantidad desaparecida.
Para ser más específicos consideremos el destino de cierta cantidad de calor q agregada al sistema. Esta cantidad dará origen a un incremento de la energía interna del sistema y también efectuaría cierto trabajo externo como consecuencia de dicha absorción calorífica. Si designamos por el incremento de energía interna del sistema y al trabajo hecho por el sistemasobre el contorno, entonces por la primera ley tendremos:


La ecuación anterior constituye el establecimiento matemático de la primera ley. Como la energía interna depende únicamente del estado de un sistema, entonces el cambio de la misma , involucrado en el paso de un estado donde la energía es a otro donde es debe estar dada por:

Depende así únicamente de los estados inicial y final delsistema y de ninguna manera de la forma en que se ha realizado tal cambio.
TRABAJO.
En termodinámica, el calor y el trabajo son magnitudes algebraicas que pueden ser positivas o negativas. La fuerza es una magnitud vectorial; es decir, tiene tanto dirección como magnitud. Se utilizarán negritas para los vectores. Fuerza se define como: , donde es la fuerza que imprimirá a la masa una aceleración.
El trabajo es una magnitud escalar y se define como:

Donde es la fuerza vectorial, la longitud vectorial de trayectoria y el punto indica un producto escalar (o sea, el producto se toma de la magnitud de un vector por la proyección del segundo vector a lo largo de la dirección del primero).
Si consideramos un cilindro, de sección transversal ajustado con un pistón . Entonces como la...