Termodinamica

Bachilleres de Veracruz Diurno

Materia: Fisicoquímica

Grado y Grupo:

Trabajo: Investigación de Termodinámica

La naturaleza de la energía
El concepto de materia siempre ha sido fácil de comprender porque podemos ver y tocar la materia. La energía, en cambio, es un concepto más abstracto. Para entender mejor esta importante idea, consideramos un proceso sencillo que nos obligue gastarenergía, como levantar una pesa. Cuando levantamos una pesa contra la fuerza de la gravedad efectuamos trabajo. De forma similar, cuando aumentamos la distancia entre un protón y un electrón, realizamos trabajo para vencer la fuerza de atracción entre ellos. El trabajo, w, que efectuamos al mover objetos contra una fuerza es igual al producto de la fuerza, F, por la distancia, d, que el objeto semueve:
Energía cinética y potencial
La energía cinética de un cuerpo es una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Está definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su rapidez o su masa. Para que elcuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética.
Es una forma de energía potencial relacionada a la organización estructural de los átomos o moléculas. Esta organización puede ser el resultado de enlaces químicos. La energía química de una sustancia puede ser transformada a otras formas de energía mediante una reacción química. Porejemplo, cuando un combustible es quemado la energía química es convertida a calor, de la misma forma que el metabolismo de los alimentos en un organismo biológico. Los organismos foto autótrofos pueden convertir energía solar en química mediante un proceso llamado fotosíntesis, y energía eléctrica puede ser convertida a energía química mediante reacciones electroquímicas (por ejemplo una bateríarecargable).
Sistema y entorno termodinámico
Un sistema termodinámico es una parte del Universo que se aísla para su estudio. Este aislamiento se puede llevar a cabo de una manera real, en el campo experimental, o de una manera ideal, cuando se trata de abordar un estudio teórico.
Los sistemas termodinámicos se clasifican según el grado de aislamiento que presentan con su entorno.[1] Aplicandoeste criterio pueden darse tres clases de sistemas:
* Sistema aislado, que es aquel que no intercambia ni materia ni energía[2] con su entorno. Un ejemplo de este clase podría ser un gas encerrado en un recipiente de paredes rígidas lo suficientemente gruesas (paredes adiabáticas) como para considerar que los intercambios de energía calorífica[3] sean despreciables, ya que por hipótesis nopuede intercambiar energía en forma de trabajo.
* Sistema cerrado. Es el que puede intercambiar energía pero no materia con el exterior. Multitud de sistemas se pueden englobar en esta clase. El mismo planeta Tierra[4] puede considerarse un sistema cerrado. Una lata de sardinas también podría estar incluida en esta clasificación.[5]
* Sistema abierto. En esta clase se incluyen la mayoría desistemas que pueden observarse en la vida cotidiana. Por ejemplo, un vehículo motorizado es un sistema abierto, ya que intercambia materia con el exterior cuando es cargado, o su conductor se introduce en su interior para conducirlo, o es cargado de combustible en un repostaje, o se consideran los gases que emite por su tubo de escape pero, además, intercambia energía con el entorno. Sólo hay quecomprobar el calor que desprende el motor y sus inmediaciones o el trabajo que puede efectuar acarreando carga.
Primera Ley de la Termodinámica
El primer principio de la termodinámica o primera ley de la termodinámica,[1] se postula a partir del siguiente hecho experimental:
En un sistema cerrado adiabático (aislado) que evoluciona de un estado inicial a otro estado final , el trabajo...