TERMODINAMICA

Universidad
Autónoma de
Chiapas
Facultad
Facultad de
de Ingeniería
Ingeniería
(C-I)
(C-I)

Termodinámica
§ I. Conceptos básicos y Ley cero de la
Termodinámica.
Parte 1. Conceptos básicos
Miguel Angel Jiménez
Zavaleta

Parte 1. Conceptos básicos
CCO
ONNTTEENNIIDDO
O

 Ubicación de la Termodinámica en la Física.
 Cantidades fundamentales y derivadas.
 Sistemastermodinámicos: masa, superficie y
volumen de control
 Características de un sistema termodinámico.
 Presión y volumen.

 p 
 p 
dp 
 dV  
 dT
 V T
 T V

Ubicación de la Termodinámica en la Física
Las primeras dos décadas del siglo XX, representaron un
parte aguas para las ciencias físicas.
1900 - 1920
Física clásica
1. Mecánica clásica:
•. Cinemática, estática ydinámica

2. Electromagnetismo
•. Electricidad, magnetismo

3. Termodinámica
•. Termometría, calorimetría.

. . .

Física moderna
1. Teoría
de
la
Relatividad Especial
2. Teoría
de
la
Relatividad General
3. Mecánica Cuántica
. . .

Integración de la Termodinámica
La Termodinámica se integra por tres leyes y un principio:
Ley cero: permite definir a la temperatura como unapropiedad
universal de la materia y postula la existencia de las
ecuaciones de estado.
1ª Ley: establece la existencia de la energía interna en todo sistema
termodinámico y nos da una formulación matemática general
del principio de la conservación de la energía.
2ª Ley: determina la dirección de los procesos físicos y define a la
entropía como una medida de este direccionamiento.
Principio deNernst-Simon: afirma que la temperatura del cero
absoluto es inalcanzable.

El proceso de la medición
El método científico indica la forma en que se adquieren y
verifican los “conocimientos ciertos”.
Podríamos sintetizar el
método científico diciendo
que
es un ciclo ascendente
que va de la materia a la
materia.

Materia
Materia

La materia tiene propiedades.
Conocer a la materiasignifica tener la posibilidad de
medir estas propiedades.

El proceso de la medición
Para medir una propiedad, comparamos un “elemento
estándar” de esa propiedad con la propiedad en sí que
deseamos medir.
Medición
Elemento
estándar

Comparación

Propiedad de la
materia

“Patrón de medición”

La dimensión del patrón de medición se le llama
unidad de medición
El resultado de unamedición es una cantidad constituida
por un número seguido de una unidad.

Sistemas de Unidades
Hay dos tipos de cantidades:
Cantidades fundamentales, y
Cantidades derivadas.
Las cantidades fundamentales constituyen el conjunto
mínimo necesario y suficiente de patrones de medición que se
requieren para medir todas las propiedades de la
naturaleza.
A este conjunto se le llama sistema deunidades
Las cantidades derivadas son las que se pueden escribir en
términos de las fundamentales, normalmente son resultado de una
definición o una ley física.

Sistemas de Unidades
Los sistemas de unidades mas importantes son:
El Sistema Internacional de Unidades ( SI )
El Sistema Inglés de Ingeniería, y
El sistema Gaussiano.
Cantidad
fundamental
Longitud
Masa
Tiempo
Cantidad desustancia
Temperatura
Intensidad lumínica

Unidades
Sistema Internacional

Sistema inglés

Metro
Kilogramo
Segundo
Mol
Kelvin

m
Kg
s
mol
K

Pie
--Segundo
Mol
Rankin

Candela

Cd

Candela

ft
s
mol
R
Cd

A
Ampere
A
eléctrica
En Corriente
el curso
vamos aAmpere
trabajar esencialmente
con todas,
excepto la candela y básicamente en el SI.

Sistemas deUnidades
Definición de las Unidades:
Segundo: es el tiempo requerido para que un haz de átomos de
cesio 133 (C133) en resonancia, ejecute 9,192´631,770
ciclos.
Metro: es la longitud recorrida por la luz, en el vacío, durante un
intervalo de tiempo de 1/299´792,458 segundos.
Kilogramo: es la masa de un determinado cilindro de platinoiridio que se mantiene en condiciones prescritas en...