Termodinámica

TERMODINÁMICA

Es la parte de la física que estudia los intercambios de calor y de trabajo que se producen entre un sistema y su entorno que origina variaciones en la energía interna del mismo.

SISTEMA

Recibe el nombre de sistema la porción de espacio o de materia que se aísla del resto del universo para fijar atención sobre ella.

* Entorno de un sistema: es la porción del universoque tiene alguna relación con el sistema que se está estudiando.

* Frontera de un sistema: es la superficie que separa el sistema de su entorno.

Clasificación de sistemas:

- Abiertos: intercambian materia y energía con el exterior.
- Cerrados: intercambian energía con el exterior.
- Aislados: no hay intercambio de materia ni de energía con el exterior.

TEMPERATURA

Es unapropiedad de estado intensiva relacionada con la energía térmica de un sistema, debido al movimiento desordenado de las moléculas que lo constituyen. Su cambio supone el cambio repetitivo y predecible en otras propiedades de sistema, lo que permite asignarle un valor numérico.

DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA

Considera los efectos globales de un gran número de partículas en un sistema, como la energía,el volumen, la presión, la temperatura, etc.
DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA

Considera los efectos con detalle de cada una de las partículas en el sistema y sus magnitudes no son indicadas por nuestros sentidos.

EQUILIBRIO TÉRMICO

Dos sistemas termodinámicos están en equilibrio cuando sus propiedades macroscópicas se aproximan a valores constantes.

Cuando la temperatura es constanteexiste equilibrio térmico, si en dado caso permanece constante la presión, entonces el equilibrio es mecánico.

MEDIDA DE LA TEMPERATURA

Para poder medir la temperatura se necesita establecer una escala de medición, esto es, un conjunto de reglas que permitan fijar un origen y una unidad de medida.

* Punto Fijo: Hasta el año 1954 se utilizaban dos puntos fijos, que eran el de fusión delhielo y del de ebullición del agua. Pero a partir de ese año se utiliza como único punto fijo el llamado punto triple del agua, que es el estado del agua pura en el cual existe en equilibrio una mezcla de sólido, líquido y gas. Se le asigna al punto triple del agua el valor 273,16

ESCALAS DE MEDICIÓN

* ESCALA DE LOS GASES PERFECTOS: consiste en que todos los termómetros de gas, ya sea apresión constante o a volumen constante, tienden a dar la misma medida de la temperatura en cuanto se hace tender a cero la propiedad termométrica en el punto triple del agua, sea cual fuere el gas empleado como termómetro.

* ESCALA KELVIN O ABSOLUTA: Adoptada en 1848 por William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907). En el intervalo de temperaturas en donde sí es posible la utilización de untermómetro de gas, la escala de los gases perfectos y la escala Kelvin son idénticas.
Se encuentra así, en definitiva, que en la escala de los gases perfectos, lo mismo que en la escala Kelvin que:

| ESCALAS KELVIN Y DE LOS GASES PERFECTOS |
Punto triple del agua | 273,16k y 273,16º |
Punto de fusión del hielo | 273,15k y 273,15º |
Punto de ebullición del agua | 373,15k y 373,15º |

LORDKELVIN

* LA ESCALA CELSIUS O CENTÍGRADOS: Propuesta por el astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744). Esta escala se define con un grado de la misma amplitud que las escalas Kelvin y de los Gases Perfectos, pero estableciendo su origen en el punto de fusión del hielo, o sea, mediante la relación con la temperatura kelvin de la forma:
K = ºC + 273,15
| ESCALA CELSIUS |
Punto triple delagua | 0,01 ºC |
Punto de fusión del hielo | 0,00 ºC |
Punto de ebullición del agua | 100,00 ºC |

ANDERS CELSIUS

* LA ESCALA FAHRENHEIT: propuesta por el germano-polaco Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), difiere de las anteriores en la amplitud del grado y también en el origen. Puede relacionarse la temperatura Fahrenheit con la temperatura Celsius mediante la expresión:
ºC =...