Ensayo Termodinamica

Termodinámica

La termodinámica es una rama de la física que ese encarga del estudio de la transformación del calor en el trabajo y viceversa.

Un sistema termodinámico; es alguna porción separamos del resto del universo por medio de un límite o frontera con el propósito de poder estudiarlo. La frontera de un sistema puede estar constituida con paredes diatérmicas o con paredes adiabáticas. Una pared diatérmica es aquella que permite la interacción del sistema con los alrededores. Una parad adiabática no permite que exista interacción térmica del sistema con los alrededores.

Un proceso térmico es adiabático si el sistema no sede ni recibe calor, por lo que se realiza a calor constante, para ello se utilizan fronteras hechas con paredes adiabáticas. Un proceso térmico es no adiabático cuando interacciona térmicamente con los alrededores, el calor fluye atreves de las paredes diatérmicas que constituyen la frontera y se produce un cambio tanto en los alrededores como en el sistema mismo.

Cuando un sistema de baja temperatura se pone en contacto con otro por medio de una pared diatérmica con otro sistema de mayor temperatura. La temperatura del sistema frio aumenta mientras la temperatura del sistema caliente disminuye. Si se mantiene este en contacto por un periodo largo, se establecerá el equilibrio termodinámico, es decir, ambos sistemas tendrán la misma temperatura.

El punto triple de una sustancia es aquel en cual las tres fases (líquido, solido y gaseoso), coexisten en equilibrio termodinámico, para obtener en forma experimental el punto triple de una sustancia, se debe variar la temperatura y la presión hasta lograr con ciertos valores que la sustancia se encuentra en sus tres fases.

La energía interna de un sistema se define como la suma de las energías cinéticas y potencial de las moléculas individuales que lo construyen.

La ley cero de la termodinámica explica que cuando la temperatura es una propiedad que posee cualquier sistema termodinámico y exista equilibrio térmico entre dios sistemas cualquiera, si su temperatura es la misma.

A finales del siglo XVIII cuando Benjamín Thompson, conde de Rumford, propuso que el calentamiento causado por la fricción se debía a la conversión de la energía mecánica en térmica, con ello desecho la teoría del calórico. El ingles James Prescott Joule, a mediados del siglo XIX, estableció el principio llamado equivalente mecánico del calor en el cual se demuestra que por cada joule de trabajo se producen .24 calorías y que cuando una caloría de energía térmica se convierte en trabajo se obtiene 4.2 joule.

En la comprensión de un gas, al volumen final es menor al inicial, por tanto, el trabajo realizado con negativos y se dice que efectuó un trabajo de los alrededores del sistema, en un trabajo de expansión producido gracias alas moléculas internas de un gas el volumen final es mayor al inicial por lo tanto, el trabajo es positivo, entonces el sistema realiza un trabajo sobre los alrededores.

Con el descubrimiento hecho por joule del equivalente mecánico del calor demostró que la energía mecánica se convierte en la energía térmica, cuando por fricción aumente la energía interna de un cuerpo. Después de haberse establecido la ley de la conservación le de la energía; es la ley aplicada al calor , dio como resultado el enunciado de la primera ley de la termodinámica que dice: la variación de la energía interna es igual a la energía interna de un sistema es igual ala energía transferida a los alrededores o por ellos e forma de calor y trabajo, por lo que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

La energía calorífica no fluye de forma espontanea de un sistema frio a otro caliente, solo cuando se tienen dos sistemas con diferentes temperaturas puede ser utilizada la energía calorífica para producir trabajo. La segunda ley de la termodinámica señala restricciones al decir que existe un límite en la cantidad de trabajo, el cual es posible obtener de un sistema caliente.

La entropía es una magnitud física utilizada por la termodinámica para medir el grado de desorden de la materia. En un sistema determinado, la entropía o estado de desorden dependerá de su energía calorífica y de cómo se encuentran distribuidas sus moléculas. La tercera ley de la termodinámica, dicho principio a la entropía de las sustancias y puras en el cero absoluto de temperatura ( 0 K ) y se encuentra enunciada de la siguiente manera: en la entropía de un sólido

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