Primera ley de la termodinamica

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ada vez que conducimos un automóvil, que encendemos un

acondicionador de aire o cocinamos algún alimento, recibimos los
beneficios prácticos de latermodinámica, es decir, el estudio de las
relaciones donde intervienen calor, trabajo mecánico, y otros aspectos
de la energía y de su transferencia. Por ejemplo, en el motor de un
automóvil, segenera calor por la reacción química entre el oxígeno y la
gasolina vaporizada en sus cilindros. El gas caliente empuja los
pistones de los cilindros, efectuando trabajo mecánico que se utiliza
paraimpulsar el vehículo. Éste es un ejemplo de proceso
termodinámico.

La primera ley de la termodinámica es fundamental para
entender tales procesos y es una extensión del principio de
conservación de laenergía; amplía este principio para
incluir el intercambio de energía tanto por transferencia de
calor como por trabajo mecánico, e introduce el concepto de
la energía interna de un sistema.

SISTEMATERMODINÁMICO
Sistema termodinámico es cualquier conjunto de objetos que
conviene considerar como una unidad, y que podría
intercambiar energía con el entorno. Ejemplo una olla con
canguil

SIGNOS DECALOR Y EL TRABAJO

TRABAJO Y CALOR EN PROCESOS TERMODINÁMICOS

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 unvolumen V
+ dV.

Suponga que el área transversal del cilindro
es A y la presión ejercida por el sistema en la cara
del pistón es p. La fuerza total F ejercida por el
sistema sobre el pistón es F = PA.Si el pistón se
mueve hacia afuera una distancia infinitesimal dx,
el trabajo dW realizado por dicha fuerza es

dW = F dx = PA dx

A dx = dV
dW = P dV
V2

W  PdV
V1

El trabajo total cuando elvolumen cambia de V1 a V2
es:
V2

W  PdV
V1

El trabajo efectuado en la expansión desde el estado inicial
hasta el estado final es el área bajo la curva en un diagrama
PV.

TRAYECTORIAS

El trabajo...