Zusammenfassung der Ressource
PRINCIPIOS TERMODINÁMICOS
- Estudia los intercambios de
energía asociados a los
procesos físicos y a los
químicos
- Procesos
Químicos
- Reacciones
Químicas
- Pueden
- Liberar Energía
- Absorber Energía
- Procesos Físico
- Cambios de Estado de la materia
- Pueden
- Absorber Energía
- Liberar Energía
- Funde
- TERMODINÁMICA
- La Termodinámica es la rama de la Física que estudia a nivel
macroscópico las transformaciones de la energía, y cómo esta
energía puede convertirse en trabajo (movimiento).
- Las transformaciones ocurren en
- SISTEMAS TERMODINÁMICIOS
- Su estado se describe mediante
- VARIABLES TERMODINÁMICAS
- Son
- INTENSIVAS
- TEMPERATURA
PRESIÓN
- EXTENSIVAS
- MASA
VOLUMEN
- Cuando un sistema se encuentra en equilibrio, las
variables termodinámicas están relacionadas
mediante una ecuación.
- FUNCIÓN DE ESTADO
- Es una propiedad de un sistema
termodinámico que depende sólo
del estado del sistema, y no de la
forma en que el sistema llegó a
dicho estado.
- Son ejemplos de función de estado
- ENERGÍA
INTERNA
U
- La energía interna es el resultado de la contribución de la energía cinética de las
moléculas o átomos que lo constituyen, de sus energías de rotación, traslación y
vibración, además de la energía potencial intermolecular debida a las fuerzas de tipo
gravitatorio, electromagnético y nuclear. La energía interna es una función de
estado: su variación entre dos estados es independiente de la transformación que
los conecte, sólo depende del estado inicial y del estado final. Como consecuencia de
ello, la variación de energía interna en un ciclo es siempre nula, ya que el estado
inicial y el final coinciden:
- ENTROPIA
- El concepto de entropía nace de la
necesidad de cuantificar el segundo
principio.
- Son
- ABIERTOS
- En éstos se intercambia
materia y energía con el
exterior.
- AISLADOS
- Son los que no intercambian ni
materia ni energía con el entorno.
Por tanto, la cantidad total de masa
y de energía permanece constante.
- CERRADOS
- Son aquellos que no pueden
intercambiar masa pero sí
energía. La cantidad total de
energía del sistema variará
- En ellos se realizan procesos como:
- ISOBÁRICOS
- Es cuando hay una variación del volumen
o temperatura y la presión permanece
constante, no importando si el gas sufre
una compresión o una expansión ∆P = 0
- ISOCÓRICOS
- Se presenta cuando el volumen
del sistema permanece
constante. ∆ V = 0, ∆W = 0
- ADIABÁTICOS
- Ocurre cuando el sistema no
crea ni recibe calor,
cumpliéndose que Q = 0
- ISOTÉRMICO
- Se presenta cuando la temperatura
del sistema, permanece constante
independientemente de los cambio
de presión o volumen que sufran.
- y siguen leyes o Principios
- PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA
- Un sistema termodinámico puede intercambiar energía con su
entorno en forma de trabajo y de calor, y acumula energía en forma de
energía interna. La relación entre estas tres magnitudes viene dada
por el principio de conservación de la energía. Este enunciado del
principio de conservación de la energía aplicado a sistemas
termodinámicos se conoce como Primer Principio de la
Termodinámica.
- Es imposible construir una
máquina que produzca
continuamente trabajo sin
consumir una cantidad
equivalente de energía interna
- SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA
Anmerkungen:
- El deseo de construir
máquinas tan eficientes como fuera posible fue el motivo de gran parte de la
comprensión de la segunda ley.
La primera de estas investigaciones la
realizó el científico, físico e ingeniero francés Sadi Carnot
(memoria clásica «Reflections on the Motive Power of Fire(*)» (1824)
)una vez que la revolución industrial estaba
a pleno ritmo.
En particular, Carnot
quería saber la eficiencia teórica máxima de una máquina térmica (dispositivo
que puede realizar trabajo movido por calor, llamado motor térmico.)
- Hay muchos enunciados equivalentes de la segunda ley de la
termodinámica: 1. Un sistema aislado evoluciona de forma natural
hacia las configuraciones más probables. 2. sistema aislado
evoluciona de forma natural hacia la redistribución de la energía
disponible equitativamente entre sus partes. 3. En los sistemas
aislados, el calor fluye de los cuerpos calientes a los fríos. 4. La
capacidad de un sistema aislado de convertir calor en trabajo
decrece constantemente. 5. Aunque la energía se conserva, la
energía disponible en cualquier sistema aislado siempre
disminuye. 6. Los sistemas aislados evolucionan en el sentido
en el que incrementan su entropía (disminuyen su orden).
- Inspira la construcción de
- MÁQUINAS TÉRMICAS EFICIENTES
- ENERGÍA
- La energía se debe o bien al movimiento de las
partículas de éstoso bien a las diferentes posiciones que
ocupan las partículas del sistema que interaccionan
entre sí y (tal vez) con el exterior del mismo
- ENERGÍA MECÁNICA
- Puede presentarse como:
- POTENCIAL GRAVITATORIA
- Se debe a la posición
y a la interacción con
la Tierra y se calcula
- CINÉTICA
- Relaciona las
magnitudes masa y
velocidad y se
calcula
- POTENCIAL ELÁSTICA
- Es la energía que se libera
cuando un muelle o un resorte
que estaba comprimido, se
suelta. Se calcula
- Em = Ep + Ec