Termodinamica - Reseña

Termodinámica

Es el estudio del calor y su transferencia en energía mecánica se llama termodinámica (derivada de las palabras griega que significan “movimiento del calo”). Los modelos que se emplean en la termodinámica tienen como base las nociones macroscópicas de trabajo mecánico, presión y temperatura así como la conservación de energía.

[pic 1]

• El cero absoluto

Hasta el momento no existe un límite superior para la temperatura; podemos aumentar la temperatura de un sólido hasta que se funde, luego se evapora; conforme se sigue aumentando la temperatura, las moléculas se descomponen en átomos y estos pierden algunos o todos sus electrones, formándose nubes de partículas con carga eléctrica, este es el estado del plasma, el cual lo podemos encontrar en las estrellas.

En el límite inferior si existe una temperatura en el cual se puede cesar la interacción entre átomos; en este punto los átomos y las moléculas pierden toda su energía cinética disponible para moverse o vibrar. Este punto se denomina cero absoluto de temperatura

• Energía interna

Todos los objetos en cualquier estado en que se encuentren tienen una cierta cantidad de energía encerrada en ellos. Tu lápiz, por ejemplo, está formado por moléculas que se mueven en forma constante, tienen energía cinética debido a las interacciones entre ellas y también tienen energía potencial. Si quemas un objeto, esta expulsa energía química en la combustión que en un sentido más concreto es energía potencial eléctrica a nivel molecular. Estas y otras formas de energía que podemos encontrar dentro de una sustancia tomada en conjunto se denominan energía interna.[pic 2]

• Primera Ley de la Termodinámica

ya conocemos que el calor es energía en tránsito, que se mueve de un lugar a otro, debido generalmente a los choques entre moléculas. Si el calor es un tipo de energía, entonces también debe cumplir con las leyes de conservación a las cuales hemos trabajado en mecánica. La Ley de la conservación de la energía ampliada para incluir el calor es la primera ley de la termodinámica y se enuncia como sigue:

   [pic 3]

• Relación entre el calor y el trabajo mecánico en un sistema

Un sistema puede intercambiar energía con su entorno mediante dos formas de energía: mediante calor, mediante trabajo mecánico o mediante ambas de manera simultánea. Dependiendo del siglo de estos procesos podemos agregar calor al sistema (Q+); quitarle calor al sistema (Q-); hacer trabajo mecánico sobre el sistema (W-) o que el sistema efectué trabajo mecánico (W+). [pic 4]

Transformaciones Termodinámicas

Las transformaciones termodinámicas son la consecuencia directa de la aplicación de la primera ley de la termodinámica en los gases. Para poder estudiar estas transformaciones utilizamos generalmente una gráfica presión versus volumen que facilita el análisis del proceso.

...