Termodinámica

Termodinámica
La termodinámica es la rama de la física que se encarga del estudio de la transformación del calor en trabajo y viceversa. Esto se inicio en el siglo XVIII.
Esta nos habla de un sistema termodinámico, es decir, cuando separamos una porción de materia por medio de una frontera o límite para así poder estudiarla. Las fronteras pueden ser paredes diatérmicas que son aquellas en lascuales la porción de materia que queremos estudiar puede interactuar térmicamente con el exterior; también pueden ser paredes adiabáticas, son aquellas que no permiten esta interacción. Un ejemplo de este tipo de paredes seria calentar agua en un matraz con ayuda de una flama, con el tiempo el agua ebullirá por que el matraz permite que el agua interaccione con la flama. Un ejemplo de la paredadiabática seria tratar de calentar el agua en un termo, que es un recipiente de doble pared con vacio intermedio, así que no se calentara porque no hay interacción termodinámica con los alrededores. Ninguna pares es 100% adiabática ya que toda materia al recibir calor aumenta su temperatura, lo único por lo cual se diferencian es la velocidad en que esto ocurre, los de menor velocidad los llamamosadiabáticos ya que es más lento el proceso de cambio de temperatura y al otro se le llama diatérmico, ya que podemos percibir el cambio rápidamente.
Tenemos a dos diferentes procesos los cuales llamamos diatérmicos y adiabáticos, los primeros son aquellos en el cual el sistema interactúa térmicamente con los alrededores, en consecuencia este cambia de temperatura, ya que el calor fluye a través delas paredes, también llamado el proceso adiabático; en este caso el proceso térmico en el sistema no cede ni recibe calor por lo tanto se efectúa el intercambio calor constante, para esto ocupamos paredes adiabáticas. Siguiendo con diatérmico menciona que al tener dos sistemas diatérmicos a diferente temperatura llegara un momento en el que ambos sistemas llegaran a la misma temperatura aunquediferente cantidad de energía interna, si estos sistemas contienen diferentes sustancias o porciones de la misma. A esto se le llama equilibrio termodinámico, el cual hace referencia a la Ley Cero de la Termodinámica.
Con respecto a las sustancias nos dice que el punto triple de una sustancia es cuando sus tres fases (solido, líquido, gaseoso) coexisten en equilibrio termodinámico,experimentalmente hablando es cuando esta sustancia esta al mismo tiempo en sus tres fases.
En la energía interna tenemos que sumar las energías cinética y potencial de las moléculas individuales que constituyen un sistema para poder saber su valor. Cuando mayor sea la temperatura del sistema mayor será su energía interna, sin embargo no se puede medir de forma precisa, solo se determina la variación que sufreel sistema, se mide con la siguiente expresión:
U=Uf-Ui
Donde; U=energía interna f: final i: inicial
: Variación (diferencia) medida en J.
A mediados del siglo XIX el inglés James Prescott Joule comprobó que siempre que se realiza una cierta cantidad de trabajo se produce una equivalente cantidad al calor, con esto estableció el principio llamado equivalente mecánico del calor expresadocomo que 1 cal = 4.2J y 1 J = .24cal.
Cuando un gas está encerrado por un pistón o embolo, al aplicarse en él una fuerza el refrigerante es comprimido realizando un trabajo de compresión. En la compresión de un gas el volumen final es menor al inicial, por lo tanto el trabajo realizado es negativo y se dice que los alrededores efectúan un trabajo sobre el sistema, por el contrario al expandirseun gas el volumen final es mayor al inicial, siendo el trabajo positivo, entonces el sistema realiza un trabajo sobre los alrededores.
Cuando en un proceso el volumen del sistema es constante se le llama proceso isocórico y la variación del volumen es cero.
Entrando en el tema de las leyes de la termodinámica a continuación empezare con la primera de ellas, habla de que la energía mecánica...