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Ley de los gases ideales

(P1V1/T1)=( P2V2/T2)
P V = n R T
R = 8,314 kJ/ kmol °K,
8,314 kPa m3 / kmol °K
0,082 lts atm / mol °K,
0,08314 bar m3 / kmol °K

Principio cero de la Termodinámica ( Ley cero)
Cuando dos sistemas A y B están en equilibrio térmico con un
Tercero C, A y B también están en equilibrio térmico entre si.
T 22
Q m∫ Cv dT si V es constante Cv a bT  CT
 t1
T 2 2
Q m∫ Cp dT si P es constante Cp a bT  CT
 t1
En termodinámica interesan dos tipos de calores específicos: calor específico
a volumen constante Cv y calor específico a presión constante Cp

Si Cv y Cp son constantesno dependiera n de la temperatura
Q=mCvdeltaT o Q=mCp

El calor específico molar de una sustancia
es la capacidad calorífica por
mol.

Calor latente

Los cambios de sólido a líquido, de líquido a gas y los
opuestos, se llaman cambios de fase.
La energía térmica necesaria para cambiar de fase una masa
m de una sustancia pura es
Q = mL
Donde L es el calor latente (calor oculto) de lasustancia.
Existen dos tipos de calor latente:
Lf – calor latente de fusión
Lv – calor latente de vaporización










Trabajo y calor en procesos termodinámicos
Un gas contenido en un cilindro a una
presión P efectúa trabajo sobre un
émbolo móvil cuando el sistema se
expande de un volumen V a un
volumen V + dV.

dW = Fdy = PAdy
dW = PdV

El trabajo total cuando elvolumen
cambia de Vi a Vf es:
Vf
W= ∫ PdV
Vi
El trabajo positivo representa una transferencia de energía
Eliminada del sistema.
El trabajo efectuado en la expansión desde el estado inicial hasta
el estado final es el área bajo la curva en un diagrama PV.

TRAYECTORIA
El trabajo realizado por un sistema depende de los estados
inicial y final y de la trayectoria seguida por elsistema entre
dichos estados.

TRABAJO Y CALOR
La energía transferida por calor, al igual que el trabajo
realizado depende de los estados inicial y final e intermedios
del sistema.

LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
El incremento en la energía de un sistema es igual a la cantidad
de energía añadida calentándolo, menos la cantidad de energía
perdida por el trabajo hecho por el sistema ensus alrededores
El cambio en la energía interna de un sistema es igual al calor
añadido al sistema menos el trabajo realizado por el sistema
deltaU Q W

La primera ley de la termodinámica establece que el cambio en la energía
interna de un sistema es igual al trabajo realizado por el sistema sobre sus
alrededores, con signo negativo, más el calor hacia el sistema:
deltaU = UB UA = WAB + QA B
Esta ley es la ley de la conservación de la energía para la termodinámica.
Para cambios infinitesimales la primera ley es:
deltaU = deltaW + deltaQ
Si la cantidad Q – W se mide para diferentes trayectorias, se encuentra que
esta depende solo de los estados inicial y final.







CONSECUENCIAS DE LA 1A. LEY

Para un sistema aislado el cambio en la energía interna escero.
Puesto que para un sistema aislado Q = W = 0, delta U = 0.
En un proceso cíclico el cambio en la
Energía interna es cero.
Trabajo = Calor = Área

En consecuencia el calor Q agregado al
sistema es igual al trabajo W realizado.
Q = W, delta U = 0

En un proceso cíclico el trabajo neto
realizado por ciclo es igual al área
encerrada por la trayectoria que
representa el proceso sobreun
diagrama PV.

APLICACIONES DE LA PRIMERA LEY

Un trabajo es adiabático si no entra o
sale energía térmica del sistemas, es
decir, si Q = 0. En tal caso:
deltaU = W

Para la expansión libre adiabática
Q = 0 y W = 0, delta U = 0

La temperatura de un gas ideal que
sufre una expansión libre permanece
constante.
Como el volumen del gas cambia, la
energía interna debe ser...