Termodinamica

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ENERGÍA Y FÍSICA Biofísica


TERMODINÁMICA Y SUS APLICACIONES A LOS SERES VIVOS


La termodinámica es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de la temperatura, presión y volumen de los sistemas físicos a un nivel macroscópico. Aproximadamente, calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al"movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. La termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.

SISTEMA TERMODINÁMICO

Se define como una cantidad de materia limitada por una superficie cerrada.

Los cuerpos que no forman parte del sistema se llama: Medioexterior o medio ambiente, también se le llama alrededores.

Por consiguiente un sistema se separa de su medio ambiente con ayuda de su superficie límite, esto implica que todo sistema termodinámico interacciona con su medio ambiente a través de de su superficie límite

Para poder entender las magnitudes involucradas se hace necesario definir los conceptos de interacciones, sistema y estado de unsistema.

Interacciones

a) Interacción Mecánica

El sistema realiza trabajo sobre el medio ambiente, o el medio ambiente realiza trabajo sobre el sistema

b) Interacción Térmica

Consiste en el intercambio de calor entre partes del mismo sistema o entre el sistema con el medio exterior.

Sistemas.

Se puede definir un sistema como un conjunto de materia, que está limitado por una superficie, quele pone el observador, real o imaginaria. Si en el sistema no entra ni sale materia, se dice que se trata de un sistema cerrado, o sistema aislado si no hay intercambio de materia y energía, dependiendo del caso. En la naturaleza, encontrar un sistema estrictamente aislado es, por lo que sabemos, imposible, pero podemos hacer aproximaciones. Un sistema del que sale y/o entra materia, recibe elnombre de abierto.






Lic. CHRISTIAN PUICAN FARROÑAY
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Sistemas Termodinámicos

a) Sistema abierto: cuando el sistema puede hacer intercambio de materia con el medio exterior. Hay interacción de masa, ejemplo: los flujos de gas y vapor en las turbinas y tuberías.

b) Sistema cerrado: si la materia no sale fuerade los límites del sistema. No hay intercambio de masa, ejemplo: un reloj de cuerda, no introducimos ni sacamos materia de él. Solo precisa un aporte de energía que emplea para medir el tiempo.

c) Sistema aislado: aquel que no tiene intercambio ni de energía, ni de materia con el medio ambiente. Éste es un sistema cerrado, ejemplo: un termo lleno de comida caliente es una aproximación, ya queel envase no permite el intercambio de materia e intenta impedir que la energía (calor) salga de él.
d) Sistema adiabático: aquel que no puede hacer intercambio de calor con el medio exterior.

Medio externo o medio ambiente

Se llama medio externo o ambiente a todo aquello que no está en el sistema pero que puede influir en él.


Todo sistema está rodeado por su medio ambiente, y la unión deambos forma el universo, podemos escribir:

UNIVERSO = SISTEMA + MEDIO AMBIENTE




Estado de un sistema termodinámico

Un sistema termodinámico queda especificado cuando se conocen las coordenadas termodinámicas o variables de estado, las que usualmente pueden ser observadas cuantitativamente.

Entre las principales coordenadas termodinámicas se pueden citar:

a) La temperatura absoluta

b) Lapresión absoluta

c) El volumen específico









Lic. CHRISTIAN PUICAN FARROÑAY
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Presión: está considerada por la interacción de las moléculas del sistema y la superficie límite, es numéricamente igual a la fuerza que actúa en una unidad de área en la superficie del sistema, dirigida según la normal a ésta....