leyes de la termodinamica
La termodinámica, tiene como finalidad investigar de forma lógica las relaciones entre las diferentes clases de energía y sus manifestaciones, además las leyes de la termodinámica rigen la transformación de un tipo de energía en otro, por ejemplo la energía eléctrica no proviene de la nada, fue necesario algún dispositivo mecánico como una turbina para hacer funcionarel generador para producir electricidad, o sea que se pierde la energía mecánica para que surja la energía eléctrica, dentro de este proceso hay una pérdida de energía que se da por la fricción y que sumada con la energía producida iguala la energía mecánica.
En el ejemplo mencionado queda explicita la primera ley de la termodinámica hace referencia a la conservación, "La energía no se crea nise destruye: solo se transforma", esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar, el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna, lo anterior fue propuesto por Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824, en su obra Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para desarrollar esta potencia, en la que expuso losdos primeros principios de la termodinámica. Esta obra fue incomprendida por los científicos de su época, y más tarde fue utilizada por Rudolf Clausius y Lord Kelvin para formular, de una manera matemática, las bases de la termodinámica.
Dichas bases hacen referencia a que la energía aplicada sea la misma antes y después de la conversión. Todo tipo de energía puede transformarse en energíatérmica y se manifiesta por el aumento de temperatura de alguna muestra de materia, generalmente el agua, la cantidad de energía implicada puede medirse estableciendo el aumento de temperatura de una masa específica de agua. La energía puede clasificarse de acuerdo con su capacidad para aumentar la energía potencial de una masa elevándola contra la fuerza de gravedad, sólo algunas energías pueden haceresa función, ejemplo: la energía mecánica producida por un motor eléctrico, la energía térmica de un calentador o la energía química de un compuesto pueden utilizarse sólo en parte para elevar la masa.
Lo anterior hace referencia a la segunda ley de la termodinámica que dice: el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menortemperatura, hasta lograr un equilibrio térmico. La aplicación más conocida es la de las máquinas térmicas, que obtienen trabajo mecánico mediante aporte de calor de una fuente o foco caliente, para ceder parte de este calor a la fuente o foco o sumidero frío. La diferencia entre los dos calores tiene su equivalente en el trabajo mecánico obtenido. Existen numerosos enunciados equivalentes para definireste principio, destacándose el de Clausius y el de Kelvin:
Enunciado de Clausius: «No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un recipiente a una cierta temperatura y la absorción de una cantidad igual de calor por un recipiente a temperatura más elevada».
Enunciado de Kelvin—Planck: Es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, noproduzca otro efecto que la absorción de energía desde un depósito, con la realización de una cantidad igual de trabajo.
Otra interpretación: Es imposible construir una máquina térmica cíclica que transforme calor en trabajo sin aumentar la energía termodinámica del ambiente.
Por lo anterior se concluye, que el rendimiento energético de una máquina térmica cíclica que convierte calor en trabajo,siempre será menor a la unidad, y ésta estará más próxima a la unidad, cuanto mayor sea el rendimiento energético de la misma. Es decir, cuanto mayor sea el rendimiento energético de una máquina térmica, menor será el impacto en el ambiente, y viceversa. Si la termodinámica puede predecir resultados de este tipo, es evidente su importancia, por ello se dice que la termodinámica es una ciencia...
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