Termodinamica

Termodinámica

Esta ciencia desempeña un papel primordialEscriba aquí la ecuación. en el aprovechamiento de los recursos energéticos y su transformación posteriormente en la producción de trabajo útil, así como en la interpretación de fenómenos naturales.
Su campo de estudio comprende las relaciones entre calor y trabajo respecto a la energía de un determinado proceso.
Al aislar una porcióndel universo (interés de estudio) se llega al concepto de sistema termodinámico o simplemente sistema. Esta idea lleva implícita el concepto de frontera que puede ser real o imaginaria.
Una vez seleccionado el objeto de estudio o sistema el paso siguiente consiste en escoger el modo más adecuado de hacer su descripción física.

Las propiedades o variables termodinámicas que son usadas parallevar a cabo la caracterización del sistema. Estas son características macroscópicas susceptibles de ser medidas experimentalmente y darles valores numéricos con lo cual es posible definir el sistema.
Estas propiedades de dividen en dos categorías: intensivas y extensivas.
Las propiedades intensivas como la temperatura, presión y la densidad no dependen de la masa del sistema. Una variableintensiva puede definirse en un punto, ya que tiene el valor finito cuando el tamaño del sistema que rodea el punto se aproxima a cero.
Las variables que dependen del tamaño del sistema, como la longitud, el volumen, la masa y la energía interna son propiedades o variables extensivas. Cualquier propiedad extensiva del sistema es igual a la suma de las propiedades parciales respectivas de los componentesdel sistema,
El cociente entre dos propiedades extensivas de un sistema homogéneo, es una propiedad intensiva.

Es posible distinguir varias acciones externas sobre el sistema, lo cual da origen a los tipos de equilibrio: térmico (igualdad de temperatura), mecánico (igualdad de presiones), eléctrico (correspondencia de potenciales eléctricos), y de fase y reacción química (equivalencia depotenciales químicos).

Podemos definir el estado termodinámico a partir del concepto de equilibrio cuyo valor depende de las condiciones iníciales y finales, e independientes de la trayectoria que haya seguido el proceso. En este grupo se pueden mencionar a la energía, la temperatura, el volumen, la presión, la entalpía, la entropía y el número de moles entre otras.
La ecuación para la función deestado termodinámico es la siguiente:

∆X=Xfinal-Xinicial

Si se fija una determinada cantidad de masa de un gas en un recipiente, de tal manera que sea posible medir fácilmente la presión, el volumen y la temperatura y se determinan valores fijos de estas dos últimas variables con ciertos valores arbitrarios, sería posible comprobar que resulta imposible modificar la presión.
Es decir si P yV se eligieran arbitrariamente quedaría automáticamente fijado el valor de la presión.
Así una vez que V y T han sido fijado por el experimentador, el valor de P quedaría unívocamente determinad: análogamente, si P y T se eligiesen arbitrariamente quedaría automáticamente fijado el valor de V.
De esta forma, de las tres coordenadas termodinámicas P, V y T sólo dos independientes, lo que implicaque ah de existir una relación que ligue tales coordenadas termodinámicas.
Esta relación se denomina ecuación de estado.
La observación experimental de del comportamiento de un sistema dado, muestra que este puede ser afectado por “el resto del Universo” o, por lo menos, por aquellos objetos o sustancias que se encuentran en su cercanía. Al conjunto de sistemas que pueden interrelacionar con elobjeto de estudio y alterar su estado se llama vecindad o alrededores del sistema.
El hecho de que estos alrededores afecten o no al sistema u objeto de estudio depende del tipo de frontera que los separa.

Existen tres tipos de paredes. La pared aislante, no permite interacción alguna entre el sistema y sus alrededores es claro que un sistema encerrado en una pared aislante permanecerá...