Termodinámica

Índice General
* 1 Conceptos básicos
* 1.1 Sistema termodinámico
* 1.2 Variables y equilibrio termodinámicos
* 1.3 Procesos e interacción termodinámicos
* 1.4 Máquinas térmicas y frigoríficas

* 2 Temperatura
* 2.1 Equilibrio térmico
* 2.2 Concepto de temperatura: temperatura empírica
* 2.3 Medida de la temperatura. Diferentes termómetros* 2.4 Termómetro de gas a volumen constante. Termómetro del gas ideal
* 2.5 Estudio particular de algunos termómetros
* 2.6 Escala práctica internacional de temperaturas (1968)

* 3 Sistemas termodinámicos simples. Trabajo termodinámico
* 3.1 Trabajo
* 3.2 Diferentes formas de trabajo cuasiestático
* 3.3 Generalización del trabajo
* 3.4Coeficientes térmicos

* 4 Calor y primer principio de la termodinámica
* 4.1 Trabajo y energía interna
* 4.2 Formulación matemática del primer principio
* 4.3 Definición termodinámica de calor
* 4.4 Capacidad calorífica

* 5 Segundo principio de la termodinámica
* 5.1 Limitaciones del primer principio
* 5.2 Enunciados clásicos del segundo principio* 5.3 Ciclo de Carnot. Teoremas de Carnot
* 5.4 Escala termodinámica de temperaturas

* 6 Entropía
* 6.1 Teorema de Clausius
* 6.2 Concepto de entropía
* 6.3 Principio de aumento de entropía. Reversibilidad e irreversibilidad
* 6.4 Ley generalizada de la termodinámica
* 6.5 Trabajo máximo

* 7 Potenciales termodinámicos
* 7.1 Losdiferentes potenciales termodinámicos
* 7.2 Ecuaciones 

* 8 Tercer principio de la termodinámica
* 8.1 Enunciado de Nernst
* 8.2 Consecuencias físicas
* 8.3 Cálculo de entropías absolutas
* 8.4 Inaccesibilidad del cero absoluto

* A. Relaciones entre derivadas parciales
* B. Transformación dual de Legendre
* B..1 Potenciales termodinámicos* B..2 Relaciones de Maxwell
1 Conceptos básicos
La termodinámica surgió como una generalización de los estudios realizados entre la energía mecánica y el calor intercambiados por las máquinas térmicas, y de ahí el nombre de la disciplina. Sin embargo, poco a poco su campo de aplicación se fue ampliando hasta abarcar todos los procesos en los que exista alguna transformación de energía, seaesta del tipo que sea.
Como casi toda la física, esta disciplina es fenomenológicia, i.e., se basa en unos principios que no son matemáticamente demostrables, pero que sin embargo son generalizaciones de los estudios experimentales y nunca se ha visto que fallasen.
Para estudiar, pues, la termodinámica, es imprescindible empezar dando algunas definiciones, como por ejemplo cuáles y cómo son lossistemas con los que vamos a tratar y las variables de los que depende.
1.1 Sistema termodinámico
Un sistema termodinámico es cualquier región del espacio sobre la que centramos nuestro interés. Para delimitar esta región la limitamos con una pared (que puede ser real o imaginaria) que la recubre totalmente. La parte del espacio que no forma parte del sistema se denomina entorno o medio. El sistemay el entorno forman el universo.
En termodinámica vamos a estudiar, pues, la evolución de un sistema cuando este interacciona con el entorno que lo rodea, para ello vamos a emplear variables termodinámicas, que no son más que variables que nos dan la información sobre el estado del sistema, el estado dinámico en el que se encuentran las partículas del sistema.
1.2 Variables y equilibriotermodinámicos
Macroscópicamente el estado del sistema se define estudiando un conjunto de propiedades que afectan globalmente al sistema (como el volumen o la carga eléctrica) que denominaremos variables o coordenadas termodinámicas. Hay que hacer notar que las variables termodinámicas son mensurables y que no se necesitan conocer todas las posibles variables que definen un sistema, va a existir un...