Primera Ley de la termodinámica

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

La primera ley de la termodinámica afirma que cualquier cambio experimentado por la energía de un sistema proviene del trabajo mecánico realizado, más el calor intercambiado con el entorno. Sea que estén en reposo o en movimiento, los objetos (sistemas) poseen energías diversas, las cuales se pueden transformar de una a otra clase mediante algún tipo de proceso.

Es decir:

[pic 1]

-ENERGÍA INTERNA[pic 2]

Q: CALOR

W: TRABAJO

Existen varias maneras de hacer que estos cambios sucedan:

• La primera es que el sistema intercambie calor con el entorno. 
• Mediante la realización de un trabajo, ya sea que el sistema lo lleve a cabo, o que un agente externo lo haga sobre el sistema.
• –Añadiendo masa al sistema (la masa equivale a la energía).

Sea U la energía interna, el balance sería ΔU = U final – U inicial, por lo que es conveniente asignar signos, que de acuerdo al criterio IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) son:

– Q y W positivos (+), cuando el sistema recibe calor y se efectúa trabajo sobre él (se transfiere energía).

– Q y W negativos (-), si el sistema cede calor y realiza trabajo sobre el entorno (disminuye la energía).

PROCESOS ISOTÉRMICOS:

Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo al cambio reversible en un sistema termodinámico, siendo en dicho cambio la temperatura constante en todo el sistema. Se sabe que la energía interna depende solo de la temperatura, y como en este proceso ésta se mantiene constante, no hay cambio en la energía interna del gas, por lo que la expresión  se reduce a:

Q=W,    [pic 3]

PROCESO ISOVOLUMÉTRICO O ISOCÓRICO:

Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ΔV = 0. Aplicando la primera ley de la termodinámica, podemos deducir que Q, el cambio de la energía interna del sistema es:

Q = ΔU, W=0

Todo el calor que transfiramos al sistema quedará a su energía interna, U.

PROCESOS ISOBÁRICOS

Un proceso isobárico es un desarrollo termodinámico en el cual la presión permanece de forma constante. Si se transfiere calor al sistema se realiza trabajo y también cambia la energía interna del sistema.

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