PROCESOS TERMODINAMICOS

PROCESOS TERMODINAMICOS

En física, se denomina proceso termodinámico a la evolución de determinadas magnitudes relativas a un determinado sistema termodinámico. Desde el punto de vista de la termodinámica, estas transformaciones deben transcurrir desde un estado de equilibrio inicial a otro final; es decir, que las magnitudes que sufren una variación al pasar de un estado a otro deben estar perfectamente definidas en dichos estados inicial y final.

• Es la ciencia que se ocupa del calor en trabajo, o del proceso inverso, la conversión de trabajo en calor.

Se divide en dos leyes:

• PRIMERA LEY: Es una nueva forma de exponer el principio de la conservación de la energía.

ΔQ=ΔW+ΔU

• SEGUNDA LEY: Impone restricciones a la posibilidad de satisfacer la primera ley.

ΔU= ΔQ+ΔW

Proceso isocórico

Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; . Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que éste se define como , donde es la presión (el trabajo es positivo, ya que es ejercido por el sistema).

Aplicando la primera ley de la termodinámica, podemos deducir que , el cambio de la energía interna del sistema es:

Para un proceso isocórico: es decir, todo el calor que transfiramos al sistema se sumará a su energía interna, . Si la cantidad de gas permanece constante, entonces el incremento de energía será proporcional al incremento de temperatura,

Donde es el calor específico molar a volumen constante. En un diagrama P-V, un proceso isocórico aparece como una línea vertical

Proceso isobárico

Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión constante. La Primera Ley de la Termodinámica, para este caso, queda expresada como sigue:

,

Donde:

= Calor transferido.

= Energía interna.

= Presión.

= Volumen.

En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal.

Proceso Isotérmicos

Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo al cambio reversible en un sistema termodinámico, siendo dicho cambio a temperatura constante en todo el sistema.

La compresión o expansión de un gas ideal puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de Capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco calórico.

De esta manera, el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas: Q = W.

Una curva isoterma es una línea que sobre un diagrama representa los valores sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo. Las isotermas de un gas ideal en un diagrama P-V, llamado diagrama de Clapeyron, son hipérbolas equiláteras, cuya ecuación es P•V = constante.

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