Leyes De La Termodinamica

2, LEYES DE LA TERMODINAMICA

La termodinámica es una ciencia física relacionada con la transferencia de calor y la aparición o desaparición de trabajo durante la ocurrencia de procesos químicos y físicos. Los procesos sujetos a consideraciones termodinámicas incluyen no sólo los fenómenos naturales que ocurren cotidianamente, sino también reacciones químicas controladas, funcionamiento de maquinaria, y aun procesos hipotéticos, como reacciones químicas que no ocurren, pero que se pueden imaginar. La termodinámica tiene una amplia aplicabilidad, lo que la hace poderosa para atacar muchas clases de problemas importantes; al mismo tiempo, sin embargo, esta generalidad la hace incapaz de responder a muchas de las preguntas específicas que resultan en conexión con tales problemas. La termodinámica, por ejemplo, nos puede informar que un proceso ocurrirá, pero no qué tan rápido lo hará, y puede describir con frecuencia cuantitativamente un cambio global de estado sin darnos ninguna indicación del carácter del proceso por medio del cual el cambio ocurre.

Ley cero

La ley cero de la termodinámica establece que si un cuerpo A se encuentra a la misma temperatura que un cuerpo B y este tiene la misma temperatura que un tercer cuerpo C, entonces, el cuerpo A tendrá la misma temperatura que el cuerpo C. Por lo cual estaremos seguros de que tanto el cuerpo A, como el B y C, estarán los tres, en equilibrio térmico. Es decir: los cuerpo A, B y C, tendrán igual temperatura.

Si dos o más cuerpos se encuentran a diferente temperatura y son puestos en contacto, pasado cierto tiempo, alcanzarán la misma temperatura, por lo que estarán térmicamente equilibrados.

Esta ley de la termodinámica ha sido utilizada en dispositivos como el termómetro para medir temperatura. A pesar de que el termómetro es primitivamente usado desde la época de Galileo, esta ley fue enunciada mucho después, por James Clerk Maxwell, y formulada como una ley posteriormente por Ralph Fouler.

Con esta ley, podemos demostrar que el universo tuvo un inicio, y no es estático. De lo contrario, si hubiera existido desde siempre y fuera estático, ya el universo y sus componentes internos habrían alcanzado el equilibrio térmico.

Todo estaría a la misma temperatura y estaría más caliente, habría alcanzado el máximo grado de temperatura y no habría lugar para la vida.

ley 1

La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se crea, ni se destruye, sino que se conserva. Entonces esta ley expresa que, cuando un sistema es sometido a un ciclo termodinámico, el calor cedido por el sistema será igual al trabajo recibido por el mismo, y viceversa.

Es decir Q = W, en que Q es el calor suministrado por el sistema al medio ambiente y W el trabajo realizado por el medio ambiente al sistema durante el ciclo.

Aplicaciones de la Primera Ley

Sistemas cerrados

Un sistema cerrado es uno que no tiene intercambio de masa con el resto del universo termodinámico. También es conocido como masa de control. El sistema cerrado puede tener interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, así como puede realizar trabajo a través de su frontera. La ecuación general para un sistema cerrado (despreciando energía cinética y potencial y teniendo en cuenta el criterio de signos termodinámico) es:

donde Q es la cantidad total de transferencia de calor hacia o desde el sistema, W es el trabajo total e incluye trabajo eléctrico, mecánico y de frontera; y U es la energía interna del sistema.

Sistemas abiertos

Un sistema abierto es aquel que tiene entrada y/o salida de masa, así como interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, también puede realizar trabajo de frontera.

La

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