Termodinamica

Del griego:
* Θερμo - Termo: Calor
* δύναμις - Dinámico: Fuerza
La termodinámica es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.
Los cambios estudiados son los detemperatura, presión y volumen, cambios en otras magnitudes, tales como la imanación, el potencial químico, la fuerza electromotriz y el estudio de los medios continuos en general. También explica los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. En esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento.Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.
Leyes de la termodinámica
Principio cero de la termodinámica
Este principio establece que existe una determinada propiedad, denominada temperatura empírica 0, que es común para todos los estados de equilibrio termodinámico que se encuentren en equilibrio mutuo con unodado. Tiene importancia experimental pues permite construir instrumentos que midan la temperatura.
El equilibrio termodinámico de un sistema se define como la condición del mismo en el cual las variables empíricas usadas para definir o dar a conocer un estado del sistema, ya sea presión, volumen, campo eléctrico, polarización, magnetización, tensión lineal, tensión superficial, coordenadas en elplano (x , y) no son dependientes del tiempo ya que es un parámetro cinético a nivel microscópico y no se lo toma debido a que a la termodinámica solo le interesa trabajar con un tiempo inicial y otro final. A dichas variables empíricas de un sistema se las conoce como coordenadas térmicas y dinámicas del sistema.
Este principio fundamental, aun siendo ampliamente aceptado, no fue formuladoformalmente hasta después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibiese el nombre de principio cero.

Primera ley de la termodinámica
También conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.
Esta ley permite definir elcalor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna.
Fue propuesta por Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824, quien propuso también la siguiente ley
La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:
Eentrante − Esaliente = ΔE total del sistema
Que aplicada a la termodinámica teniendo en cuenta elcriterio de signos termodinámico, queda de la forma:
U = Q − W

Segunda ley de la termodinámica
Esta ley arrebata la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario. También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De estaforma, la segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía, de tal manera que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempredebe ser mayor que cero.
Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico.
Existen numerosos enunciados equivalentes para definir este principio, destacándose el de Clausius y el de Kelvin.
Enunciado de Clausius
No es posible ningún proceso...