Termodinamica

TERMODINAMICA

Esta se define como la parte de la física que estudia los procesos en los que el calor se transfroma en trabajo mecánico, y viceversa.

Al hablar de termodinámica, con frecuencia utilizamos el término sistema. Es entonces que un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier regiónde espacio, etc, seleccionado para estudiarlo y aislarlo de todo lodemás, lo cual se convierte entonces en el entorno del sistema, el resto, lo demás en el universo que no pertenece al sistema , se le conoce como su “ambiente”.

Tipos de sistemas.

Sistemas aislados: Es el sistema que no puede intercambiar materia ni energía con su entorno

Sistema cerrado: Es el sistema que solo puede intercambiar energía con su entorno, pero no materia.

Sistemaabierto: Es el sistema que puede intercambiar materia y energía con su entrono.

En un sistema cerrado no entra ni sale masa, contrariamente a los sistemas abiertos donde sí puede entrar o salir masa.

[pic]

Las propiedades termodinámicas de un sistema serian algunos atributos físicos vistos de una manera microscópica dentro del sistema como su (temperatura, volumen, etc).

Un sistema sepuede encontrar en equilibrio termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas aun cuando pase mucho tiempo.

En cambio un estado llamado de no equilibrio sería un estado con intercambios netos de masa o energía. Y sus parámetros característicos dependerían en general de la posición y del tiempo.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA

Ahora después de haber tratadoun poco sobre la termodinámica, es necesario para su estudio conocer las leyes en que se está fundamentada.

Y es por eso que existe la Primera Ley de la termodinámica que dice:

Ser una manifestación especifica de la ley de conservación de la energía aplicada a sistemas termodinámicos, afirmando que cuando a un sistema se le suministra o se le extrae una cierta cantidad de calor ([pic]Q),dicho calor se transforma en un cambio en la energía interna del sistema ([pic]U) más una cantidad de trabajo (W) realizado por sobre el sistema.

[pic]Q= [pic]U+W

Para proseguir se debe aclarar que hay que tener cuidado cpn los signos de las cantidades que intervienen en ella . Si el sistema absorbe o recibe calor, ([pic]Q) es positivo; en cambio si cede o pierde calor será negativo.

Y si laenergía interna del sistema aumenta, ([pic]U) es positiva; si disminuye será negativa. Pero cuando el trabajo es realizado por el sistema, W se considera positivo; pero si el trabajo se realiza sobre el sistema será negativo.

Enunciados del Primer principio o ley de la termodinámica.

Para una mejor y mayor explicación profundizando mas sobre la primera ley, se muestran tres posiblesmuestras de enunciar este principio.

*Energía interna: Supongamos un sistema simple arbitrario de variables pVT, aislado térmicamente, supóngase también dos estados de equilibrio I y F. En estas condiciones, cualquier proceso o procesos, reversibles o irreversibles, que conecten los estados I y F serán adiabáticos es decir que no hay intercambio de energía con los alrededores, o sea, no hay perdida deenergía. Entonces la energía inicial es igual a la energía final. Decimos entonces que mediante la observación experimental nos conduce a que:

“El trabajo a lo largo de cualquier proceso adiabático que conecte los estados I y F es el mismo”

Y para explicar lo anterior existe una función de estado con dimensiones de energía, U, tal que:

WAdiabático= Ui – UF = -[pic]

Donde la U se hadenominado como energía interna. Es por eso que se ha podido afirmar que un sistema termodinámico contiene energía interna y que la puede intercambiar con otros sistemas o con su entrono a través de sus límites en forma de calor o de trabajo, cuando se ha tenido lugar un proceso termodinámico, también es importante aclarar que lo que pase con el calor o con el trabajo, la energía interna no...