Termodinamica

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL
“ANDRÉS ELOY BLANCO”

PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA
(SISTEMAS CERRADOS Y SISTEMAS ABIERTOS)


Noviembre 2011
INTRODUCCIÓN
La termoquímica es parte de una disciplina mucho más general, que es el estudio científico de la interconversión del calor yde otras clases de energía. Las leyes de la termodinámica constituyen útiles guías para el entendimiento de la energética y dirección de los procesos.
La Primera ley de la termodinamica es simplemente una expresion de los principio de la conservacion de la energia, y sostiene que la energia es una propiedad termodinamica y la segunda de la termodinamica afirma que la energia tiene calidad asicomo cantidad, y los procesos reales ocurren hacia donde disminuye la calidad de la energia.



LEY TERMODINAMICA
La primera ley en Todo sistema termodinámico en un estado de equilibrio, tiene una variable de estado llamada energía interna cuyo cambio en un proceso diferencial está dado por la ecuación antes escrita.
La primera ley de la termodinámica se aplica a todo proceso de lanaturaleza que parte de un estado de equilibrio y termina en otro. Decimos que si un sistema está en estado de equilibrio cuando podemos describirlo por medio de un grupo apropiado de parámetros constantes del sistema como presión ,el volumen, temperatura, campo magnético y otros la primera ley sigue verificándose si los estados por los que pasa el sistema de un estado inicial (equilibrio), a suestado final (equilibrio), no son ellos mismos estados de equilibrio. Por ejemplo podemos aplicar la ley de la termodinámica a la explosión de un cohete en un tambor de acero cerrado.
La Primera ley de la termodinamica es simplemente una expresion de los principio de la conservacion de la energia, y sostiene que la energia es una propiedad termodinamica y la segunda de la termodinamica afirmaque la energia tiene calidad asi como cantidad, y los procesos reales ocurren hacia donde disminuye la calidad de la energia.
La Primera Ley de la Termodinámica o también como “Ley de conservación de la energía” y es atribuida a Lavoisier, aunque no hay certeza de ello (Antoine-Laurent de Lavoisier, químico francés, 1743-1794).
* La energía puede cambiar de una forma a otra, pero no puedeser creada ni destruida.
* La energía total del universo permanece constante.
* Las variaciones de energía interna de un sistema cerrado cuando este sufre un cambio de estado, es la diferencia entre el calor entregado o tomado al sistema y el trabajo que él realiza

SISTEMAS CERRADOS
Un sistema cerrado es una cantidad fija de fluido contenida dentro de una frontera. La fronterasirve para separar el sistema del entorno. Sólo la energía en forma de calor y trabajo puede cruzar la frontera
Primera ley para un ciclo de un sistema cerrado.
Si un sistema cerrado contiene un fluido y realiza una serie de procesos de manera que el fluido regrese a su estado original, el sistema ha pasado a través de un ciclo. Como el fluido empieza en un estado particular y termina el cicloexactamente en el mismo estado, no puede haber cambio neto de energía dentro del fluido. La primera ley para un ciclo se puede enunciar como:
“Cuando un sistema cerrado realiza un ciclo, entonces la transferencias neta de calor al sistema es igual al trabajo neto realizado sobre el entorno”:
Q neto = W neto

Primera ley para un proceso de un sistema cerrado.
Las únicas formas de energía quepueden entrar en un sistema o salir de él son el calor y el trabajo:
[Energía que entra al sistema] – [Energía que sale del sistema] = [Cambio de la energía del sistema]
QWE−=Δ
Suponiendo que la energía total del sistema E consta de tres partes: energía interna U, energía cinética Ec y energía potencial Ep; la ecuación queda de la siguiente forma:

Q – W = ∆U+∆Ec+∆Ep

La primera ley...