fisicoquimica
La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se crea, ni se destruye, sino que se conserva. Entonces esta ley expresa que, cuando un sistema es sometido a un ciclo termodinámico, el calor cedido por el sistema será igual al trabajo recibido por el mismo, y viceversa.
La primera ley para un sistema
En este caso, el sistema podría ser el agua contenida en un recipiente, y elmedio ambiente todo lo que rodea el recipiente, que serían desde la cocina en donde descansa el recipiente con agua hasta el quemador que le suministra calor, en fin, la atmósfera y todo lo que esté fuera del recipiente.
Supongamos que encima de este recipiente colocamos una tapa, únicamente usando su peso. Supongamos además que al recipiente se le suministra calor del quemador de la cocina quelo contiene. A medida que el agua empieza a hervir, la tapa empieza a moverse cada vez más rápidamente. El movimiento de la tapa es entonces el desplazamiento que representa el trabajo realizado por el sistema sobre el medio ambiente.
TRABAJO Y CALOR.
Son intercambios energéticos que tienen lugar como consecuencia de las interacciones que pueden experimentar los sistemas termodinámicos. Tantoel calor como el trabajo son manifestaciones externas de la energía y únicamente se evidencian en las fronteras de los sistemas y solamente aparecerán cuando estos experimenten cambios en sus estados termodinámicos. En las interacciones que experimentan los sistemas, estos pueden recibir o ceder energía. La energía se considera como una magnitud algebraica estableciéndose el siguiente criterio:trabajo que proporciona el sistema positivo y el que recibe negativo. Así mismo, el calor suministrado al sistema se considera positivo y el cedido por él negativo.
Trabajo.
En Termodinámica esta definición no enlaza los conceptos de sistema, propiedad y proceso. Por tanto es necesario definir trabajo termodinámicamente.
Definición termodinámica de trabajo.
Un sistema realiza trabajo duranteun proceso si el único efecto en el medio exterior pudiese ser el levantamiento de un peso. Ejemplo: un sistema formado por una batería y un motor. En los límites del sistema se observa el trabajo entregado por el motor a la rueda de paletas. Si se sustituye la rueda de paletas por un conjunto de peso-polea, el único efecto externo a la frontera del sistema será el levantamiento de un peso,Figura 2.2.
Calor.
Es la forma de energía que se transmite a través del límite de un sistema que está a una temperatura a otro sistema (o al medio exterior) a una temperatura mas baja debido a la diferencia de temperatura entre los dos sistemas. El calor es una función de trayectoria y su diferencial es inexacta , luego
La cantidad de calor transmitida cuando el sistema queda sometidoa un cambio de estado del estado 1 al estado 2, depende de la trayectoria que siga el sistema durante el cambio de estado.
Comparación.
Calor y trabajo son, ambos, fenómenos transitorios. Los sistemas nunca tienen calor o trabajo, pero cualquiera o ambos cruzan los límites del sistema, cuando éste sufre un cambio de estado.
Ambos, calor y trabajo, son fenómenos de límite. Ambos se observansolamente en los límites del sistema y ambos representan la energía que cruza el límite del sistema. Ambos, calor y trabajo, son funciones de trayectoria y diferenciales inexactas, por convección +Q representa calor transferido al sistema y, que por tanto, es energía añadida en él, y +W representa trabajo efectuado por el sistema y esto representa energía que sale de él.
Procesos termodinamicos.
En física, se denomina proceso termodinámico a la evolución de determinadas magnitudes (o propiedades) propiamente termodinámicas relativas a un determinado sistema termodinámico. Desde el punto de vista de la termodinámica, estas transformaciones deben transcurrir desde un estado de equilibrio inicial a otro final; es decir, que las magnitudes que sufren una...
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