Termodinamica

Proceso Isocórico

Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ΔV = 0. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que éste se define como:
ΔW = PΔV,
donde P es la presión (el trabajo es positivo, ya que es ejercido por el sistema).
En un diagrama P-V, un procesoisocórico aparece como una línea vertical.

*Diagrama P-V del proceso isocórico, en donde el volumen permanece constante.
Cálculo del Trabajo (W)
Puesto que no existe desplazamiento, el trabajo realizado por el gas es nulo.
W = 0
Cálculo de la Variación de la Energía Interna (ΔU)
Aplicando la primera ley de la termodinámica, podemos deducir que Q, el cambio de la energía interna del sistema es:ΔU = Q − W
ΔU = Q − 0
ΔU = Q
Para un proceso isocórico, es decir, todo el calor que transfiramos al sistema quedará a su energía interna, U.
Cálculo del calor entregado
Si la cantidad de gas permanece constante, entonces el incremento de energía será proporcional al incremento de temperatura,
Q = nCVΔT donde CV es el calor específico molar a volumen constante.
CONCEPTOS BASICOS

TrabajoEn mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo.1 El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra  (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía, nuncase refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW.

Energía Interna
La energía interna de un sistema, es el resultado de la energía cinética de las moléculas o átomos que lo constituyen, de sus energía de rotación y vibración, además de la energía potencial intermolecular debida a las fuerzas de tipo gravitatorio, electromagnético y nuclear, que constituyen conjuntamentelas interacciones fundamentales.
Convencionalmente, cuando se produce una variación de la energía interna sin que se modifique la composición química del sistema, se habla de variación de la energía interna sensible. Si se produce alteración de la estructura atómica-molecular, como es el caso de las reacciones químicas, se habla de variación de la energía interna química. Finalmente, en las reaccionesde fisión y fusión se habla de energía interna nuclear.
En todo sistema aislado (que no puede intercambiar energía con el exterior), la energía interna se conserva (Primer Principio de la Termodinámica).

Aplicaciones de la Primera Ley de la Termodinámica
Sistemas cerrados
Un sistema cerrado es uno que no tiene intercambio de masa con el resto del universo termodinámico. También es conocidocomo masa de control. El sistema cerrado puede tener interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, así como puede realizar trabajo a través de su frontera. La ecuación general para un sistema cerrado (despreciando energía cinética y potencial y teniendo en cuenta el criterio de signos termodinámico) es:
^U = Q - W
Donde Q es la cantidad total de transferencia de calor hacia o desde elsistema, W es el trabajo total e incluye trabajo eléctrico, mecánico y de frontera; y U es la energía interna del sistema.



Relación con la ley de Gay-Lussac
La ley de Gay-Lussac dice:
Si el volumen de una cierta cantidad de gas a presión moderada se mantiene constante, el cociente entre presión y temperatura (Kelvin) permanece constante:

donde:
P es la presión
T es la temperaturaabsoluta (es decir, medida en Kelvin)
Esta ley fue enunciada en 1800 por el físico y químico francés Louis Joseph Gay-Lussac.
Descripción
Para una cierta cantidad de gas, al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por lo tanto aumenta el número de choques contra las paredes por unidad de tiempo, es decir, aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes...