La Temodinamica

Nombre : Zuleidys Quintero

INTRODUCCIÓN

La termodinámica es una rama de las ciencias físicas en el cual, veremos sus leyes, las diferentes formas de transmisión del calor ya sea por conducción, convección, o por radiación o energía solar. La termodinámica también comprende diversas propiedades térmicas en la materia como son el estado sólido, el estado líquido, el estado gaseoso y el estado plasma.

LA TERMODINAMICA

La termodinámica, término griego que significa “termo”= calor, forma de energía en movimiento capaz de efectuar un trabajo y dinámica = movimiento, es una rama de la ciencia Física, experimental, que relaciona la energía mecánica y la térmica con el trabajo externo realizado por un sistema, considerando como sistema una porción del universo exterior sujeto a estudio.

El objeto de estudio de la termodinámica es la energía que circula y es capaz de generar movimiento. Los cambios que constituye su objeto de estudio son la temperatura, el volumen y la presión, el potencial químico, la imanación y la fuerza electromotriz. Los primeros estudios en esta materia tuvieron como objetivo mejorar la eficacia de las máquinas a vapor.

La termodinámica es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modernizar y sigue un método experimental. Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes extensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del sistema, o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico; otras magnitudes tales como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios continuos en general también pueden ser tratadas por medio de la termodinámica.

Es importante recalcar que la termodinámica ofrece un aparato formal aplicable únicamente a estados de equilibrios.

LEY CERO DE LA TERMODINAMICA

La ley cero, conocida con el nombre de la ley del equilibrio térmico fue enunciada en un principio por Maxwel y llevada a ley por Fowler y dice:

“Dos sistemas en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí”

Es decir: si tenemos un objeto A en equilibrio térmico con un objeto B (por ejemplo con un termómetro) y este objeto B esta en equilibrio térmico con otro objeto C, entonces el objeto A y C estarán también en equilibrio térmico entre sí, es decir tendrán la misma temperatura.

El equilibrio térmico debe entenderse como el estado en el cual los sistemas equilibrados tienen la misma temperatura. Esta ley es de gran importancia porque permitió definir a la temperatura como una propiedad termodinámica y no en función de las propiedades de una sustancia. La aplicación de la ley cero constituye un método para medir la temperatura de cualquier sistema escogiendo una propiedad del mismo que varíe con la temperatura con suficiente rapidez y que sea de fácil medición, llamada propiedad termométrica

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÀMICA

También conocido como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna y fue propuesta por Antoine Lavoisier.

La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:

Eentra − Esale = ΔEsistema

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÀMICA

Esta ley regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, La Segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía tal que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.

Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos a temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja.

TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONDUCCIÒN

Si introduces un cucharón de metal en un recipiente con agua caliente, ¿Qué le sucederá a la mano que agarra el cucharón? Al cabo de un rato podar sentir que el extremo del cucharon que estas agarrando se calienta y este quema tu mano. La forma en que se transmitió el calor desde el extremo del cucharón que introdujiste en el agua caliente al extremo que tenías agarrado, se llama conducción.

La conducción se produce debida a que las partículas microscópicas como son las moléculas, átomos y electrones del material en contacto con el agua caliente aumentan su energía cinética, lo que hace el movimiento de las mismas aumente y empiezan a chocar con las partículas vecinas, las que a su vez empiezan a aumentar el movimiento y

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