Leyes de la termodin mica

Leyes de la termodinámica (ley 0, ley 1, ley 2)
Universidad Nacional Autónoma de México
Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel oriente
Física I
335-B
Cuenca Beltrán Carlos Alejandro
Agustín Mercado





INTRODUCCION:
Al estudio del calor y su transformación en energía mecánica se le llama termodinámica. La palabra es derivada de palabras griegas que significan "movimiento del calor". Labase de la termodinámica es la conservación de la energía ya que esta fluye espontáneamente desde lo más caliente a lo frío y no a la inversa. La termodinámica proporciona las leyes y principios que sirven para la construcción de máquinas térmicas como lo son las turbinas de vapor, los refrigeradores y hasta la calefacción
La termodinámica surgió como una generalización de los estudios realizadosentre la energía mecánica y el calor intercambiados por las máquinas térmicas, y de ahí el nombre de la disciplina. Sin embargo, poco a poco su campo de aplicación se fue ampliando hasta abarcar todos los procesos en los que exista alguna transformación de energía, sea esta del tipo que sea.
Como casi toda la física, esta disciplina es fenomenológica, i.e., se basa en unos principios que no sonmatemáticamente demostrables, pero que sin embargo son generalizaciones de los estudios experimentales y nunca se ha visto que fallasen.

Ley cero de la termodinámica
Ley cero, calor y temperatura

La importancia práctica de la Termodinámica radica fundamentalmente en la diversidad de fenómenos físicos que describe, y por tanto, la enorme productividad tecnológica que ha derivado de suconocimiento. Aunque en un principio los desarrollos tecnológicos, como las llamadas máquinas de vapor o los termómetros, se llevaron a cabo de manera empírica, fue hasta el siglo XIX cuando científicos como Carnot y Joule formalizaron sus resultados y determinaron las causas teóricas de su funcionamiento.
Las ideas de “caliente” y “frío” han formado parte de las experiencias sensoriales del hombre desdetiempos inmemoriales. De hecho, dos de los primeros científicos que expresaron estas ideas fueron Leonardo Da Vinci y Galileo, quienes sabían que al contacto con un tercer cuerpo, usualmente el aire, dos o más cuerpos en contacto con él “se mezclaban de una manera apropiada hasta alcanzar una misma condición”. Esta condición era alcanzada debido a la tendencia de los cuerpos calientes de difundirsu energía a los cuerpos más fríos. Este flujo de energía es denominado calor.
Así, podemos percibir la tendencia del calor a difundirse de cualquier cuerpo caliente hacia otros más fríos en sus alrededores, hasta que el calor se distribuye entre ellos de una manera tal que ninguno es capaz de tomar más que los restantes. Ahora consideremos el comportamiento de dos o más sistemas constituidosde la siguiente manera






Los sistemas A y B están separados entre sí por una pared adiabática, pero cada uno de ellos está en contacto térmico con el tercer sistema C a través de paredes diatérmicas, estando todo el conjunto rodeado por una pared adiabática. Nuestra experiencia dice que ambos sistemas alcanzarán el equilibrio térmico con el tercero y que no tendrá lugar ningún cambio posteriorsi la pared adiabática que separa A y B se reemplaza por una pared diatérmica en la figura

Estas experiencias pueden resumirse en una ley llamada la ley 0 de la termodinámica: dos sistemas en equilibrio térmico con un tercero están en equilibrio entre si

La Ley Cero nos permite diferenciar los cuerpos entre sí con respecto a su “grado de calentamiento”. Este atributo, que es una propiedad delsistema, lo identificaremos con su temperatura, que resulta ser un concepto macroscópico (medible).
A través de estos conceptos podemos entender el funcionamiento de los dispositivos llamados termómetros, que son los aparatos que precisamente miden la propiedad temperatura de los cuerpos.



Primera ley de la termodinámica
La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se crea,...