Sistemas Termodinamicos

Sistemas termodinámicos
Se define sistema termodinámico o simplemente sistema a cualquier sustancia o conjunto de sustancias de masa fija, que se supone limitada por una envoltura o por una superficie ideal. Este límite que separa el sistema del espacio exterior puede ser móvil o fijo.
Por ejemplo el gas encerrado en un cilindro es considerado un sistema, si se calienta el cilindro por subase A B, aumentara la temperatura del gas y su volumen, y el embolo pasara de la posición C D a la posición F E. El sistema recibió energía calorífica y entrego energía mecánica. En este caso en este sistema tiene límite móvil, en cambio el gas encerrado en un recipiente hermético y rígido es un sistema con límite fijo.
Cuando el sistema recibe influencias del exterior, la energía calorífica ymecánica, cruzan los límites del sistema como sucede en el ejemplo de la figura:



El sistema es aislado cuando no experimenta influencias desde el medio exterior, en cuyo caso la energía calorífica y mecánica no atraviesa los límites del sistema, tal es el caso del vaso de Dewar, pero en las determinaciones practicas aislados son muy pocos y no revisten de importancia.
Si se quisieraanalizar el dispositivo donde no hay flujo de masa desde afuera hacia adentro (figura 2) el volumen o sistema de control que rodea al dispositivo y cuyos límites constituyen la superficie de control. En este caso no solo puede haber transferencia de energía mecánica y calorífica a través de la superficie de control si no también hay flujo de masa.
Si el volumen limitado está constituido por una únicasustancia es sistema es homogéneo y se está constituido con un conjunto de sustancias el sistema es heterogéneo. En termodinámica analizaremos especialmente los sistemas termo elásticos, llamados así porque efectúan cambios de calor por el medio exterior que los rodea y experimenta variaciones de volúmenes, presión y temperatura. Son sistemas termo elásticos los gases y los vapores encerrados enun recinto cualquiera.











Estados termodinámicos
Para analizar los complementos de energía mecánica y calorífica o viceversa que experimenta un sistema o volumen de control es necesario conocer sus propiedades las cuales pueden clasificarse en dos puntos
a- Intensivas: cuando son independientes de la masa por ejemplo la temperatura y la presión.
b- Extensivas: Cuandodependen de la masa y son valores totales por ejemplo volúmenes totales, energía interna total.
Por lo tanto el estado de un sistema queda definido mediante los valores de un cierto número de propiedades variables en particular el estado termodinámico queda definido mediante los valores de la presión de la temperatura y del volumen.
Diagrama de Clapeyron
El estado termodinámico se lo puederepresentar mediante un punto en el espacio, tomando sobre cada eje coordenado los valores de sus propiedades fundamentales (presión volumen y temperatura); pero en el plano son suficiente representar dos de esas propiedades.
La representación en termodinámica es mediante el diagrama de Clayperon, tomando en las abscisas los valores de volumen o volúmenes específicos y en ordenadas las presiones; cadapunto de este diagrama representa el estado en el sistema a una cierta temperatura.
Cuando alguna de las propiedades sufre un cambio continuo experimenta una transformación. Si el estado final de un sistema es distinto del estado inicial se a producido una transformación abierta; si por el contrario ambos coinciden es decir todas las propiedades han retornado al valor inicial se dice que el sistemaah recorrido una transformación cíclica.


Si un sistema con el estado inicial p1, v1, t1 representado en el punto 1 de la figura pasa al estado p2, v2, t2 representados en el punto 2, el sistema ha sufrido una transformación abierta, pues el estado final (punto 2) es distinto al inicial (punto 1) esta transformación queda representada por la línea 1-2, la flecha indica el sentido de la...