Fundamento Teórico Termodinámica

1.1 Termodinámica y energía.

La termodinámica es la rama de la física que se enfoca en el estudio de los vínculos entre el calor y las demás variedades de energía. Analiza, por lo tanto, los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en cada sistema.
Energía se define como la capacidad para realizar un trabajo, con laspropiedades de la conservación y la interconvertibilidad.

1.2 DIMENSIONES Y UNIDADES

Cualquier medida física tiene dimensiones y debe ser expresada en las unidades correspondientes a estas dimensiones de acuerdo a un sistema de unidades particular.

Dimensión: Es el nombre que se le da a las cantidades físicas, así: Longitud,
masa, tiempo, etc.

Unidad: Es la medida de la dimensión. Porejemplo: pie, metro, y milla son
unidades de la dimensión longitud.

Expresar una aceleración como 9.8 no tiene sentido, si se agrega la unidad correspondiente de un determinado sistema y se dice que la aceleración es 9.8 m/s2 esta información adquiere sentido.

-Los sistemas de unidades se clasifican en:

Absolutos: Aquellos donde las unidades de fuerza y energía son derivadas, como
el SistemaInternacional (S.I.)

Gravitacionales: Los que no cumplen la condición anterior, para ellos la fuerza es
una dimensión fundamental definida con base en la fuerza de atracción gravitacional al nivel del mar, un ejemplo es el sistema inglés.

Para trabajos científicos y de ingeniería, deben usarse las unidades de medida del
Sistema Internacional de Unidades.







SistemaInternacional de Unidades (S. I.)

Dimensión física Símbolo Unidad Símbolo
Longitud L metro m
Masa M kilogramo Kg
Tiempo t segundo s
Intensidad de con. elec. I amperio A
Temperatura termodinámica T kelvin K
Intensidad luminosa C candela cd
Cantidad de sustancia N mole mol
Angulo plano radian rad
Angulo sólido estereorradián sr

1.3 Conceptos básicos.

*Termodinámica.-rama de la física que seenfoca en el estudio de los vínculos entre el calor y las demás variedades de energía. Analiza, por lo tanto, los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en cada sistema.
*Energía.- capacidad de un sistema para realizar un trabajo, con las propiedades de la conservación y la inconvertibilidad.
*Temperatura.- es una magnitudescalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica.
*Presión.- es una magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
*Calor.- se le llama calor a la magnitud que fluye entre dossistemas a causa únicamente de su diferencia de temperatura.
*Limite.- el limite de un sistema es una línea (real o imaginaria) que separa el sistema de su entorno.
*Equilibrio térmico.- Es cuando un cuerpo se encuentra a baja temperatura y hace contacto con otro a alta temperatura, el cuerpo a baja temperatura recibe ese calor y se entibia; este traspaso de calor se conoce como equilibrio térmico.1.4 Propiedades.
Las propiedades termodinámicas son características que se pueden observar, medir o cuantificar en las sustancias o en los sistemas.
La cantidad y tipo de propiedades que se puedan establecer para un sistema dependen del tipo de observación que se halla establecido para el análisis del sistema. Por ejemplo si el enfoque usado es el microscópico se pueden establecerpropiedades como temperatura (T), presión (P), energía (e), energía interna (u), y entalpia (h) y otras, que de ningún modo serían establecidas utilizando el enfoque microscópico.
-Las propiedades termodinámicas y los sistemas de unidades.
Al considerar el enfoque macroscópico (termodinámica clásica) se habla de manifestaciones físicas del conjunto o propiedades de una sustancia; y para medir o...