termodinamica

DEFINICIÓN DE TERMODINÁMICA

        En la Termodinámica se encuentra la explicación racional del funcionamiento de la mayor parte de los mecanismos que posee el hombre actual. La Termodinámica aporta los fundamentos científicos básicos que han permitido la invención del motor de automóvil, de la turbina de gas de un avión y de una larga serie de dispositivos tecnológicos de cuyos efectos nosbeneficiamos a diario y de cuyo funcionamiento al menos en su aspecto fundamental se responsabiliza plenamente esta ciencia. La Termodinámica estudia, interpreta y explica las interacciones energéticas que surgen entre los sistemas materiales formulando las leyes que rigen dichas interacciones.

ÁREAS DE APLICACIÓN DE LA TERMODINÁMICA:
No es necesario ir muy lejos para encontrar algunas Áreasde aplicación de la termodinámica
Estas áreas están justo donde uno vive. Muchos utensilios Y aparatos domésticos se diseñan, por completo o en parte, con aplicación en los principios de la termodinámica. Entre otros ejemplos se encuentran la estufa eléctrica, los sistemas de calefacción o de aire acondicionado, el refrigerador, el humidificador, la olla de presión, el calentador de agua, laregadera, la plancha, la TV, e incluso la computadora. A una escala mayor, la Termodinámica desempeña un papel primordial en el diseño y análisis de motores de automóvil, cohetes, máquinas de chorro y centrales eléctricas o nucleares. También se puede considerar al cuerpo humano como un área interesante de aplicación de la termodinámica. Principalmente la termodinámica tiene como áreas de aplicaciónaquellas en las que se requiera la conversión de calor en trabajo o potencia y también es empleada en la refrigeración y calefacción. Se pueden abarcar muchas aplicaciones, pero de manera general las áreas que comprenden las aplicaciones de la termodinámica son en el estudio del rendimiento y viabilidad de reacciones energéticas y químicas (química) y en el estudio de las propiedades térmicas delos sistemas (física).

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
La primera ley no es otra cosa que el principio de conservación de la energía aplicado a un sistema de muchísimas partículas. A cada estado del sistema le corresponde una energía interna U. Cuando el sistema pasa del estado A al estado B, su energía interna cambia en
DU=UB-UA
Supongamos que el sistema está en el estado A y realiza untrabajo W, expandiéndose. Dicho trabajo mecánico da lugar a un cambio (disminución) de la energía interna de sistema
DU=-W
También podemos cambiar el estado del sistema poniéndolo en contacto térmico con otro sistema a diferente temperatura. Si fluye una cantidad de calor Q del segundo al primero, aumenta su energía interna en
DU=Q
Si el sistema experimenta una transformación cíclica, el cambioen la energía interna es cero, ya que se parte del estado A y se regresa al mismo estado, DU=0. Sin embargo, durante el ciclo el sistema ha efectuado un trabajo, que ha de ser proporcionado por los alrededores en forma de transferencia de calor, para preservar el principio de conservación de la energía, W=Q.
Si la transformación no es cíclica DU¹ 0
Si no se realiza trabajo mecánico DU=Q
Si elsistema está aislado térmicamente DU=-W
Si el sistema realiza trabajo, U disminuye
Si se realiza trabajo sobre el sistema, U aumenta
Si el sistema absorbe calor al ponerlo en contacto térmico con un foco a temperatura superior, U aumenta.
Si el sistema cede calor al ponerlo en contacto térmico con un foco a una temperatura inferior, U disminuye.
Todo estos casos, los podemos resumir en unaúnica ecuación que describe la conservación de la energía del sistema.
DU=Q-W
Si el estado inicial y final están muy próximos entre sí, el primer principio se escribe
dU=dQ-pdV

Sistema Internacional S.I:




Sistema Métrico de Ingeniería:



Sustituyendo en la ecuación 1.2



Un  kilogramo fuerza  (kgf) es la fuerza con la cual un kilogramo masa (kgm) suspendido en un campo...