Ensayo Sobre La Primera Ley De La Termodinámica

Ensayo sobre la primera ley de la termodinámica

A través del tiempo los seres humanos hemos hecho uso de las distintas formas de energía, en nuestra vida diaria usamos la electricidad que es la forma de energía más útil, nuestro cuerpo requiere de la energía que nos proporcionan los alimentos, es decir ¿puede haber algo que sea más familiar para nosotros que la energía?, yo creo que no.Esto nos lleva a preguntarnos:
¿Qué es la energía? Y ¿qué importancia tiene para nosotros en la actualidad? Esta pregunta puede ser respondida diciendo que la importancia de la energía radica en su habilidad para transformarse o en el primer principio de la termodinámica o principio de la conservación de la energía.
Tal principio fue descubierto a lo largo del siglo XIX mediante laexperimentación, lo enunció un médico y físico alemán llamado J. R Mayer en 1842 y es de mucha importancia en todas las ciencias especialmente en la química porque estudia los efectos térmicos sobre las reacciones químicas. Para entender mejor de qué trata este principio hay que resaltar algunos conceptos importantes en la termodinámica sin los cuales sería muy difícil comprender esta ley desde cero, uno deellos es la energía interna de un cuerpo.
Así que, se puede pensar en los cuerpos como un conjunto de partículas que poseen una energía de movimiento y de enlace, el total de esta energía es lo que se conoce como energía interna de un cuerpo y puede ser modificada intercambiando energía con el resto del universo, lo que daría lugar a cambios de temperatura en él y el entorno. La termodinámicaes la rama de la fisicoquímica que estudia la dinámica de estos procesos termodinámicos.
Ahora bien, para poder entender que es un proceso termodinámico es necesario hablar sobre los sistemas termodinámicos que no son más que una porción de espacio o de materia aislada de su entorno por una superficie de separación. Los sistemas termodinámicos pueden ser:
Abiertos: Cuando se producetransferencia de materia y energía entre el sistema y el entorno.
Cerrados: Cuando tiene lugar un intercambio de energía pero no de materia entre el sistema y su entorno.
Aislados: Cuando no se produce intercambio alguno entre el sistema y el entorno, ni de energía ni de materia.
Estos sistemas están definidos por un conjunto de variables termodinámicas que pueden ser medidas como la temperatura, lapresión, el volumen, la densidad, etc. No existen unos valores fijos para los cuales un sistema determinado se encuentre en estado de equilibrio sino que más bien si dicho estado se ve alterado, el sistema buscará de nuevo el estado de equilibrio aún cuando las variables termodinámicas hayan cambiado. Entonces cuando un sistema pasa de un equilibrio a otro se dice que hay un procesotermodinámico.
Los dos conceptos que se nombraron anteriormente son muy importantes para entender de qué se trata la primera ley o principio de la termodinámica también conocido como principio de la conservación de la energía ya que este se fundamenta en la energía interna como una función de estado porque la variación de la energía interna es independiente del camino que siga el sistema para evolucionar deun estado de equilibrio a otro.
La ecuación que expresa este principio sería ∆U = Q + W, y es así porque si se ponen en contacto dos cuerpos a diferentes temperaturas, se puede observar que el cuerpo más caliente pierde una cierta cantidad de energía interna mientras que el otro la gana y si ambos sistemas se aíslan resulta que las dos cantidades de energía son iguales así que si estos doscuerpos a diferentes temperaturas formaran un mismo sistema la variación de la energía interna sería nula.
De esta forma es como se postula el famoso primer principio de la termodinámica que nos dice que la energía no se crea ni se destruye, tan sólo se transforma y en el caso del ejemplo anterior la energía que aparece está en forma de calor y se la identifica con el símbolo Q. Esta energía es...