Termodinamica

LEYES DE LA TERMODINAMICA
LEY DE LA ENERGIA LEY DE LA ENTROPIA

Joaquín Medín Molina Fisica general 2 2006

FORMULACION SIMPLIFICADA DE LEYES TERMODINAMICAS PARA SISTEMAS PURAMENTE TERMICOSenergia de cuerpo caliente

flujo de calor
LEY DE CONSERVACION DE ENERGIA

energia de cuerpo frio

. UN FLUJO DE CALOR AUMENTA LA ENERGIA DE EL CUERPO QUE LO ABSORBE EN LA MISMA MEDIDA QUEDISMINUYE LA ENERGIA DEL CUERPO QUE LIBERA EL CAOR

LEY DE TENDENCIA AL EQUILIBRIO EL CALOR SIEMPRE FLUYE NATURALMENTE DEL CUERPO CALIENTE AL CUERPO FRIO HASTA ALCANZAR UN EQUILIBRIO

NECESIDAD DEAMPLIAR FORMULACION DE PRIMERA LEY PARA INCLUIR SISTEMAS TERMOMECANICOS

corriente

UN SISTEMA PUEDE ADQUIRIR ENERGIA TERMICA Y SUBIR SU TEMPERATURA MEDIANTE TRABAJO, SIN NECESITAR ABSORBER CALORFORMULACION MAS GENERAL DE PRIMERA LEY PARA SISTEMAS CERRADOS

H

Potencia

E

LA ENERGIA DE UN SISTEMA CERRADO SOLO CAMBIA MEDIANTE FLUJOS DE CALOR Y TRABAJO QUE NO ALTERAN LA ENERGIA TOTALDEL UNIVERSO (SISTEMA MAS AMBIENTE)

Cambio de energia del sistema= calor(Q) que absorbe - trabajo(W) que hace sobre ambiente

Ejemplo ilustrativo: sistema=gas dentro de un cilindro selladodurante 10 segundos H=3 julios/seg (vatios) , Potencia= 2 julios/seg (vatios) suponemos que la energia inicial del sistema =100julios y que la energia inicial de fuente de calor=fuente de trabajo= 200julios Hallar W,Q,∆E , Energias finales del sistema y de las fuentes y la energia del universo al inicio y al final del proceso.

DETERMINACION DEl TRABAJO(W) Y DELCALOR(Q) PARA UN SISTEMA GASEOSOMEDIANTE LA PRIMERA LEY

F= FUERZA CONTRA EL PISTON v= velocidad de espansión del pistón P= PRESION DEL GAS A= AREA DEL PISTON dV= cambio infinitesimal de volumen del gas
PARA UN FLUIDO(GAS O LIQUIDO)PODEMOS INTERPRETAR TRABAJO COMO LA INTEGRACION DE LA PRESION A TRAVES DE UN CAMBIO EN VOLUMEN

Ejemplo : expansión isotérmica de aire a temperatura de 27ºC : V1=1m^3, V2=2m^3, T=300K , n=40 moles...