Principios Basicos De La Termodinamica 1

PRINCIPIOS BASICOS DE LA
TERMODINAMICA
FISICA I

Rojano Ríos Erick

Termodinámica
La termodinámica es la parte de la física que estudia los estados de los sistemas
materiales macroscópicos y los cambios que pueden darse entre esos estados, en
particular, en lo que respecta a temperatura, calor y energía.
Es importante desde el principio definir nuestro sistema, que es una porción
definida dematerial que elegir para su estudio, se separa de todo lo demás por
una superficie o frontera conceptual. Existen varios tipos de sistemas, aislados,
cerrados, abiertos, descritos más abajo, pero con ellos podremos definir la
muestra que se está analizando y comprender hacia dónde va la energía del
sistema.
Para comprender la Termodinámica hay que analizar los principios básicos de
esta misma, acontinuación se mencionaran algunas leyes.

La ley cero
La ley cero, conocida con el nombre de la ley del equilibrio térmico fue enunciada
en un principio por Maxwell y llevada a ley por Fowler y dice:
“Dos sistemas en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico
entre sí”.
El equilibrio térmico debe entenderse como el estado en el cual los sistemas
equilibrados tienen la mismatemperatura. Esta ley es de gran importancia porque
permitió definir a la temperatura como una propiedad termodinámica y no en
función de las propiedades de una sustancia. La aplicación de la ley
cero constituye un método para medir la temperatura de cualquier sistema
escogiendo una propiedad del mismo que varíe con la temperatura con suficiente
rapidez y que sea de fácil medición, llamada propiedadtermométrica. En el
termómetro de vidrio esta propiedad es la altura alcanzada por el mercurio en el
capilar de vidrio debido a la expansión térmica que sufre el mercurio por efecto de
la temperatura. Cuando se alcanza el equilibrio térmico, ambos sistemas tienen
la misma temperatura.

Primera Ley de la Termodinámica
Esta ley se expresa como:
Eint = Q - W
Cambio en la energía interna en el sistema= Calor agregado (Q) - Trabajo
efectuado por el sistema (W)

Notar que el signo menos en el lado derecho de la ecuación se debe justamente a
que W se define como el trabajo efectuado por el sistema.
Para entender esta ley, es útil imaginar un gas encerrado en un cilindro, una de
cuyas tapas es un émbolo móvil y que mediante un mechero podemos agregarle
calor. El cambio en la energía interna delgas estará dado por la diferencia entre el
calor agregado y el trabajo que el gas hace al levantar el émbolo contra la presión
atmosférica.
Es importante desde el principio definir nuestro sistema, que es una porción
definida de material que elegir para su estudio, se separa de todo lo demás por
una superficie o frontera conceptual. Existen varios tipos de sistemas, aislados,
cerrados, abiertos,descritos más abajo, pero con ellos podremos definir la
muestra que se está analizando y comprender hacia dónde va la energía del
sistema.

Entalpía
En la termodinámica de reacciones químicas y en los procesos no cíclicos son
útiles cuatro cantidades llamadas "potenciales termodinámicos". Estos son la
energía interna, la entalpía, la energía libre de Helmholtz y la energía libre de
Gibbs. Laentalpía se define por
H = U + PV
Donde P y V son la presión y el volumen, y U es la energía interna. La entalpía es
por tanto una variable de estado medible de forma precisa, puesto que se define
en función de las otras tres variables de estado medibles de forma precisa. Es
algo paralelo a la primera ley de la termodinámica en un sistema a presión
constante
Q = ΔU + PΔV puesto que en este caso Q=ΔH

Setrata de una cantidad útil en el seguimiento de las reacciones químicas. Si
como resultado de una reacción exotérmica se libera un poco de energía de un
sistema, tiene que aparecer de alguna forma medible en función de las variables
de estado. Un incremento de la entalpía H = U + PV se debería asociar con un
incremento en la energía interna que podría medirse por la calorimetría, o por el...