Termodinamica

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA
“ANTONIO JOSE DE SUCRE “
EXTENSION BARCELONA
ESCUELA DE MECANICA

Alumno: Hans Montes
CI: 25.272.828

Primera ley de la Termodinámica

La Primera ley de la termodinámica se refiere al concepto de energía interna, trabajo y calor. Nosdice que si sobre un sistema con una determinada energía interna, se realiza un trabajo mediante un proceso, la energía interna del sistema variará. A la diferencia de la energía interna del sistema y a la cantidad de trabajo le denominamos calor. El calor es la energía transferida al sistema por medios no mecánicos. Pensemos que nuestro sistema es un recipiente metálico con agua; podemos elevar latemperatura del agua por fricción con una cuchara o por calentamiento directo en un mechero; en el primer caso, estamos haciendo un trabajo sobre el sistema y en el segundo le transmitimos calor.
Cabe aclarar que la energía interna de un sistema, el trabajo y el calor no son más que diferentes manifestaciones de energía. Es por eso que la energía no se crea ni se destruye, sino que, durante unproceso solamente se transforma en sus diversas manifestaciones.
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
U=UB-UA
Supongamos que el sistema está en el estado A y realizaun trabajo W, expandiéndose. Dicho trabajo mecánico da lugar a un cambio (disminución) de la energía interna de sistema
U=-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
U=Q
Si el sistema experimenta una transformación cíclica, elcambio en la energía interna es cero, ya que se parte del estado A y se regresa al mismo estado, U=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 U 0
Si no se realiza trabajo mecánico U=QSi el sistema está aislado térmicamente U=-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.

Todos estos casos, los podemosresumir en una única ecuación que describe la conservación de la energía del sistema.

Trabajo:
El trabajo es hecho por un sistema sobre sus alrededores si el único efecto sobre cualquier cosa externa al sistema es la elevación de su peso.

“Trabajo: transferencia de energía
En forma ordenada y/o macroscópica”
Trabajo en los procesos termodinámicos.

Para un gas contenido en un envasecilíndrico ajustado con un émbolo móvil, como se muestra en la figura 13.4, si el gas está en equilibrio térmico ocupa un volumen V y produce una presión constante P sobre las paredes del cilindro y sobre el émbolo, de área A. La fuerza ejercida por la presión del gas sobre el émbolo es F = PA. Si el gas se expande desde el volumen V hasta el volumen V+dV lo suficientemente lento, el sistemapermanecerá en equilibrio termodinámico.

Calor:

Se debe distinguir desde un principio claramente entre los conceptos de calor y energía interna de un objeto. El calor, (símbolo Q), se define como la energía cinética total de todos los átomos o moléculas de una sustancia. El concepto de calor, se usa para describir la energía que se transfiere de un lugar a otro, es decir flujo de calor es una...