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TERMODINÁMICA

La termodinámica estudia las relaciones del calor con otras formas de energía.

El estudio de la termodinámica se centra sobre un sistema en estudio separado de su entorno o medio ambiente por fronteras reales o imaginarias.

SISTEMA + MEDIO AMBIENTE = UNIVERSO

FUNCIONES DE ESTADO:
Las propiedades que definen unestado termodinámico se denominan funciones de estado. Estas funciones son tales que toman un valor determinado en los distintos estados que puede tomar el sistema.
Ejemplo: Si la energía de un sistema en un estado 1 es E1 y en el estado 2 es E2, entonces la variación de la propiedad, energía es:

E = E2 - E1

NOTA: En estos tipos de funciones no interesa el camino ni el tiempo parallegar desde el estado 1 al estado 2.
Ej: Masa, Mol, Volumen, Temperatura, Presión, Energía interna, Entalpía, Entropía, Energía libre

FUNCIONES DE TRAYECTORIA
Son contrarias a las propiedades de estado, no solamente es importante de ellas su situación inicial y final si no que también su proceso.
Ej: Calor y Trabajo

PROPIEDADES INTENSIVAS Y EXTENSIVAS:
Hay propiedades que dependen o node la cantidad de materia.
Una propiedad intensiva es aquella que no depende de la cantidad de materia, ej: temperatura y presión.
Una propiedad extensiva es aquella que depende de la cantidad de materia, ej: masa y volumen.
Muchas de las propiedades de la materia son la relación entre otras dos propiedades:
Densidad= masa/volumen
Volumen molar= volumen/ cantidad de materia

También sepuede aplicar a:
Cuenta del supermercado, arriendo de casa durante el verano, análisis del colesterol en la sangre, agua caída después de la lluvia.

Transformaciones de energía: visto en clases……
Fuentes: Tierra, petróleo, viento, movimiento, etc…

Concepto de energía “Capacidad de producir trabajo” visto en clases…..
Trabajo: Fuerza x desplazamiento
¿Cómo se puede aplicar a un sistema?Energía potencial y cinética Transformaciones vistas en clases

ENERGÍA INTERNA (U) :

Todo sistema macroscópico está constituido por moléculas. Las moléculas almacenan energía en forma de; energía de traslación, de vibración, de rotación, de enlace, electrónicas e interacciones moleculares.

La energía interna (U) de un sistema no se puede conocer en términos absolutos,sin embargo es posible determinar la magnitud del cambio ( U ) entre dos estados.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

La primera ley se puede enunciar en los siguientes términos:

"Si se transfiere calor, Q, desde el entorno o medio ambiente a un sistema, la energía interna, U, aumenta en una cantidad U y al mismo tiempo, parte del calor puede invertirse en realizar un trabajo, W,sobre el medio"

U = Q + W

CRITERIOS DE CALOR Y TRABAJO

Los cambios se pueden resumir en:
U > 0 si aumenta la energía del sistema
U < 0 si disminuye la energía del sistema
Q > 0 si fluye calor desde el entorno hacia el sistema
Q < 0 si fluye calor desde el sistema hacia el entornoW > 0 si se hace trabajo contra el entorno
W < 0 si se hace trabajo contra el sistema

La primera ley se conoce también como "ley de la conservación de la energía"
La energía del universo es constante

NOTA: Tanto el calor (Q) como el trabajo (W) no son funciones de estado dado que estas dos variables dependen del camino seguido para efectuar el cambio de estado, sinembargo su diferencia si es función de estado ( U).

El trabajo de expansión de un gas se puede calcular como:

W = - Pop(V2 - V1)

donde:
Pop = Es la presión contra la que se efectúa el trabajo
V2 y V1 = Son los volúmenes finales e iniciales del gas

si V2 > V1 se trata de un trabajo de expansión...