LEYES DE TERMODINAMICA
Leyes:
• Principio Cero: permite definir la temperatura como una
propiedad.
• Primer Principio: define el concepto de energía como
magnitud conservativa.
• Segundo Principio: define la entropía como magnitud no
conservativa, una medida de la dirección de los procesos.
• Tercer Principio: postula algunas propiedades en el ceroabsoluto de temperatura.
Equilibrio termodinámico: Un sistema que no tiene interacción con el medio está en equilibrio
termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas a lo largo
del tiempo.
Equilibrio térmico: Decimos que dos o más sistemas se encuentran en equilibrio térmico cuando al
estar en contacto entre si pero, aislados del medio sus propiedades se estabilizanen valores que no
cambian con el tiempo.
Ley Cero
Al tener dos sistemas o más en contacto térmico, el sistema alcanzará el equilibrio térmico si las
paredes entre ellos es conductora.
La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se crea, ni se destruye, sino que se
conserva. Entonces esta ley expresa que, cuando un sistema es sometido a un ciclo termodinámico, el
calorcedido por el sistema será igual al trabajo recibido por el mismo, y viceversa.
Es decir Q = W, en que Q es el calor suministrado por el sistema al medio ambiente y W el trabajo
realizado por el medio ambiente al sistema durante el ciclo.
Dentro de la termodinámica, una consecuencia de la ley de la conservación de la energía es la llamada
Primera Ley de la Termodinámica, la cual establece que lavariación de la Energía interna de un sistema es
igual a la suma de la energía transferida en forma de calor y la energía transferida en forma de trabajo
q = energía transferida en forma de calor
w= energía transferida en forma de trabajo.
Podemos concluir que la variación de energía interna de un sistema, es igual a la suma del intercambio de
calor entre el sistema y los alrededores y el trabajorealizado por (o sobre) el sistema.
Si esta analogía la trasladamos a la primera ley de la termodinámica podemos entender el diagrama que se da a
continuación.
El calor que ingresa a un sistema y el trabajo realizado sobre el sistema, tendrán signo ( + ); mientras que el calor
liberado por el sistema, o el trabajo realizado por el sistema sobre el entorno, tendrá signo ( - ).
IMPORTANTE:
elcalor ( q ) y el trabajo ( w ) son cantidades algebraicas con signos asociados a ellas.
no hay calor negativo, se asigna el signo (-) cuando el sistema libera calor al entrono.
no hay w negativo, se le asigna el signo (-) cuando el sistema realiza trabajo hacia el entorno.
el ( q ) y el trabajo ( w ) NO SON FUNCIONES de ESTADO
Tanto el calor que se entrega a un sistema, como el trabajo que seefectuara sobre el sistema, aumentan la Energía
Interna.
En un proceso cíclico
Entonces el q = - w
Lo que se puede interpretar, como que el w realizado por el sistema, es igual al q absorbido por el sistema.
Una máquina térmica es un dispositivo que convierte energía térmica en otras formas útiles de energía, como la
energía eléctrica y/o mecánica. De manera explícita, una máquina térmica es undispositivo que hace que una
sustancia de trabajo recorra un proceso cíclico durante el cual 1) se absorbe calor de una fuente a alta temperatura,
2) la máquina realiza un trabajo y 3) libera calor a una fuente a temperatura más baja.
Por ejemplo, en un motor de gasolina, 1)el combustible que se quema en la cámara de combustión es el depósito de
alta temperatura, 2) se realiza trabajo mecánico sobreel pistón y 3) la energía de desecho sale por el tubo de
escape.
Tercera ley de la termodinámica
La Tercera de las leyes de la termodinámica, propuesta por Walther Nernst, afirma que es imposible alcanzar una
temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse también
como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su...
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