Consideraciones teóricas de Termodinámica.

Consideraciones teóricas de Termodinámica.

Así, los sistemas termodinámicos que podemos estudiar, se pueden clasificar en:

Cerrados: son aquellos que pueden intercambiar energía, aunque no materia, con los alrededores.

Abiertos: aquellos que pueden intercambiar materia y energía.

Aislados: que no pueden intercambiar ni materia ni energía.

Homogéneos: las propiedades termodinámicas tienen los mismos valores en todos los puntos del sistema. El sistema está constituido por una sola fase.

Heterogéneos: las propiedades termodinámicas no son las mismas en todos los puntos del sistema. El sistema está constituidos por varias fases, separadas entre sí por una

"frontera" llamada interface.

Muy importante es indicar que las variables termodinámicas solo están definidas cuando el sistema está en equilibrio termodinámico. Esto significa que se den simultáneamente tres situaciones:

Equilibrio térmico (que la temperatura no cambie).

Equilibrio químico (que su composición no cambie).

Equilibrio mecánico (que no se produzcan movimientos en el sistema).

Algunos nombres para procesos específicos en los que el sistema cambia de estado son:

Proceso isotérmico: la T permanece constante.

Proceso isobárico: la P permanece constante.

Proceso isométrico: el V permanece constante.

El Primer Principio de la Termodinámica se refiere a que sólo pueden ocurrir procesos en los que la Energía total del Universo se conserva.

Segundo principio:

“Cualquier proceso que ocurre espontáneamente produce un aumento de entropía del universo”

Tercer principio:

“La entropía de un elemento puro en su forma condensada estable (sólido o líquido) es cero cuando la temperatura tiende a cero y la presión es de 1 bar” de acuerdo con lo anterior, “En cualquier proceso isotérmico que implique sustancias puras, cada una en equilibrio interno, la variación de entropía tiende a cero cuando la temperatura tiende a cero”.

Calor y trabajo

Relación entre calor y trabajo

Si calor y trabajo son ambos formas de energía en tránsito de unos cuerpos o sistemas a otros, deben estar relacionadas entre sí.

La consolidación de la noción de calor como una forma más de energía, hizo del equivalente mecánico un simple factor de conversión entre unidades diferentes de una misma magnitud física.

Máquinas térmicas

Junto a la conversión de trabajo en calor puesta de manifiesto en las experiencias de Joule, la transformación efectuada en sentido inverso es físicamente realizable. Los motores de explosión que mueven, en general, los vehículos automóviles y la máquina de vapor de las antiguas locomotoras de carbón, son dispositivos capaces de llevar a cabo la transformación del calor en trabajo mecánico. Este tipo de dispositivos reciben el nombre genérico de máquinas térmicas.

En todas las máquinas térmicas el sistema absorbe calor de un foco caliente; parte de él lo transforma en trabajo y el resto lo cede al medio exterior que se encuentra a menor temperatura.

Ninguna máquina térmica alcanza un rendimiento del cien por cien. Esta limitación no es de tipo técnico,

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