Ingeniero

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Sistema termodin´mico
a

En esta secci´n hablamos primero sobre sistemas en general, para posteriormente enfocarnos
o
sobre el sistema termodin´mico. El sistema termodin´mico apareze en dos sabores: Como
a
a
sistema real, el cual consiste del sistema propio y de ciertos medidores los cuales permiten
medir ciertas variables. Estos se interpretaran como variables termodin´micos loscuales
a
permiten caracterizar por completo el sistema bajo investigaci´n. El otro tipo de sistema es
o
el sistema ideal el cual consiste del modelo matem´tico de un sistema o de una clase de
a
sistemas termodin´micas.
a

2.1

Sistemas y Teor´ de sistemas
ıa

El concepto de sistema tiene dos usos muy diferenciados, que se refieren respectivamente a los
sistemas conceptualmenteideados (sistemas ideales) y a los objetos percibidos encasillados
dentro de lo real (sistema real) [http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema (2010)].
Def. 2.1: Sistema ideal. El sistema ideal o sistema matem´tico es un conjunto de objetos
´
a
junto con ciertas leyes, propiedades y relaciones. Puede haber relaciones entre los objetos del
sistema pero tambien relaciones entre los objetos del sistema yotros que no forman parte del
sistema (objetos del entorno).
Def. 2.2: Sistema real. El sistema real es aquel porci´n del universo que se escogi´ para
o
o
su analisis. Todo afuera del sistema se denomina entorno, lo cual queda ignorado durante el
analisis salvo de sus efectos sobre el sistema. El corte entre sistema y entorno se puede elegir
segun lo que resulta mas conveniente.Normalmente, el sistema real tambi´n incluye aparatos (medidores), los cuales permiten
e
medir ciertas variables del sistema. Por un lado, se busca caracterizar los diferentes estados
del sistema a trav´s de estas variables. Por otro lado, se busca comparar el comportamiento
e
de estas variables experimentales con las variables de un sistema ideal – el cual puede ser un
modelo te´rico para elsistema bajo analisis.
o

2.2

Sistema termodin´mico
a

Al igual que el sistema en general, tambien el sistema termodin´mico existe en dos formas:
a
el sistema termodin´mico real y el sistema termodin´mico ideal. El sistema tera
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modin´mico real es un sistema real, el cu´l se puede describir y entender en el marco de la
a
a
termodin´mica. T´
a
ıpicamente, un sistema termodin´micoreal . . .
a
• . . . es macroscopico.
• . . . se caracteriza por pocos (normalmente no mas que dos o tres) variables macroscopicas
que incluyen la temperatura.
• . . . se asienta en estados de equilibrio, mientras que no haya una intervenci´n de afuera.
o
El t´rmino macroscopico significa que el sistema tiene muchos grados de libertad: ν � 1
e
(estos son grados de libertad microscopicos).Sin embargo, debe ser possible caracterizar el
sistema con pocas variables colectivas (variables macroscopicas), como por ejemplo el volumen
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y la presi´n. Para que el sistema sea un sistema termodin´mico propio la temperatura debe
o
a
ser una de estas variables. Sin ninguna intervenci´n de afuera, el sistema debe asentarse en
o
un estado de equilibrio. Esto significa que las variablesmacroscopicas llegan a ser constantes.
Por consecuencia, un sistema termodin´mico puede cambiar su estado solo como respuesta a
a
una intervenci´n de afuera, para despu´s asentarse nuevamente en otro estado de equilibrio.
o
e
Def. 2.3: Estado de equilibrio. Un sistema termodin´mico se encuentra en equilibrio si
a
y solo si todas las variables macroscopicas se mantienen constantes. En estecaso llamamos
su estado estado de equilibrio, estado termodin´mico, o simplemente estado (si no hay
a
´
peligro de malinterpretaci´n).
o
Observaciones Dos estados de equilibrio de un sistema termodin´mico son los m´
a
ısmos si
estos estados son indistinguibles macroscopicamente. Esto quiere decir que no hay manera de
distinguir un estado del otro a traves de la medici´n de propiedades...