Termodinámica

La termodinmica ofrece un aparato formal aplicable nicamente a estados de equilibrio, definidos como aquel estado hacia el que todo sistema tiende a evolucionar y caracterizado porque en el mismo todas las propiedades del sistema quedan determinadas por factores intrnsecos y no por influencias externas previamente aplicadas. Tales estados terminales de equilibrio son, por definicin,independientes del tiempo, y todo el aparato formal de la termodinmica todas las leyes y variables termodinmicas, se definen de tal modo que podra decirse que un sistema est en equilibrio si sus propiedades pueden describirse consistentemente empleando la teora termodinmica. Los estados de equilibrio son necesariamente coherentes con los contornos del sistema y las restricciones a las que est sometido. Pormedio de los cambios producidos en estas restricciones (esto es, al retirar limitaciones tales como impedir la expansin del volumen del sistema, impedir el flujo de calor, etc.), el sistema tender a evolucionar de un estado de equilibrio a otro comparando ambos estados de equilibrio, la termodinmica permite estudiar los procesos de intercambio de masa y energa trmica entre sistemas trmicosdiferentes. (McGraw-Hill Inc., 2001) Como ciencia fenomenolgica, la termodinmica no se ocupa de ofrecer una interpretacin fsica de sus magnitudes. La primera de ellas, la energa interna, se acepta como una manifestacin macroscpica de las leyes de conservacin de la energa a nivel microscpico, que permite caracterizar el estado energtico del sistema macroscpico. El punto de partida para la mayor parte de lasconsideraciones termodinmicas son los que postulan que la energa puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor o trabajo, y que slo puede hacerse de una determinada manera. Tambin se introduce una magnitud llamada entropa, que se define como aquella funcin extensiva de la energa interna, el volumen y la composicin molar que toma valores mximos en equilibrio el principio de maximizacinde la entropa define el sentido en el que el sistema evoluciona de un estado de equilibrio a otro. Es la mecnica estadstica, ntimamente relacionada con (Fundacin Wikimedia, Inc., 2015) La termodinmica, la que ofrece una interpretacin fsica de ambas magnitudes la energa interna se identifica con la suma de las energas individuales de los tomos y molculas del sistema, y la entropa mide el grado deorden y el estado dinmico de los sistemas, y tiene una conexin muy fuerte con la teora de informacin. Sistema termodinamico En la termodinmica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como sistema termodinmico y su contorno. Un sistema termodinmico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre s mediante las ecuaciones deestado. stas se pueden combinar para expresar la energa interna y los potenciales termodinmicos, tiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontneos. Con estas herramientas, la termodinmica describe cmo los sistemas responden a los cambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de ramas de la ciencia y de la ingeniera, tales como motores,cambios de fase, reacciones qumicas, fenmenos de transporte, e incluso agujeros negros. (McGraw-Hill Inc., 2001) Historia de la termodinmica La historia de la termodinmica como disciplina cientfica se considera generalmente que comienza con Otto von Guericke quien, en 1650, construy y dise la primera bomba de vaco y demostr las propiedades del vaco usando sus hemisferios de Magdeburgo. Guericke fueimpulsado a hacer el vaco con el fin de refutar la suposicin de Aristteles que la naturaleza aborrece el vaco. Poco despus de Guericke, el fsico y el qumico Robert Boyle estudi y mejor los diseos de Guericke y en 1656, en coordinacin con el cientfico Robert Hooke, construy una bomba de aire. Con esta bomba, Boyle y Hooke observaron una correlacin entre la presin, temperatura y volumen. Con el...