Termodinamica

INTRODUCCIÓN

En la siguiente practica se llevara acabo la comprobación de lo que significa y que es lo que sucede en un proceso termodinámico , también lo que es un proceso isotérmico, que es cuando la temperatura se mantiene constante, además de que también se vera lo que es un proceso isobárico, que es cuando la presión se mantiene constante , estos últimos 2 entran como subtemas de lo que es un proceso termodinámico.

Todo esto se llevara a cabo primeramente haciendo los pasos a seguir de forma correcta, después atención en cada uno de los pasos que es lo que sucede, e ir tomando nota de todo lo que se logre observar , así también como llenar tablas.

Dentro de esta práctica se ven cosas muy interesante como por ejemplo cuando se calienta el agua y se presiona la jeringa y con ello se observa que esta marca medidas distintas dependiendo del calor que se le aplique al agua como tal. Todo este tipo de acontecimientos se suceden en esta práctica.

Por último se busca comprender como interactúan las presiones, dependiendo de la fuerza que se les aplique, como es el caso de las pesas y la jeringa.

Termodinámica

La termodinámica puede definirse como el tema de la Física que estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y como trabajo.

Sabemos que se efectúa trabajo cuando la energía se transfiere de un cuerpo a otro por medios mecánicos. El calor es una transferencia de energía de un cuerpo a un segundo cuerpo que está a menor temperatura. O sea, el calor es muy semejante al trabajo.

El calor se define como una transferencia de energía debida a una diferencia de temperatura, mientras que el trabajo es una transferencia de energía que no se debe a una diferencia de temperatura.

Al hablar de termodinámica, con frecuencia se usa el término "sistema". Por sistema se entiende un objeto o conjunto de objetos que deseamos considerar. El resto, lo demás en el Universo, que no pertenece al sistema, se conoce como su "ambiente". Se consideran varios tipos de sistemas. En un sistema cerrado no entra ni sale masa, contrariamente a los sistemas abiertos donde sí puede entrar o salir masa. Un sistema cerrado es aislado si no pasa energía en cualquiera de sus formas por sus fronteras.

Previo a profundizar en este tema de la termodinámica, es imprescindible establecer una clara distinción entre tres conceptos básicos: temperatura, calor y energía interna. Como ejemplo ilustrativo, es conveniente recurrir a la teoría cinética de los gases, en que éstos sabemos están constituidos por numerosísimas moléculas en permanente choque entre sí.

La energía interna (o térmica) es la energía total de todas las moléculas del objeto, o sea incluye energía cinética de traslación, rotación y vibración de las moléculas, energía potencial en moléculas y energía potencial entre moléculas. Para mayor claridad, imaginemos dos barras calientes de un mismo material de igual masa y temperatura. Entre las dos tienen el doble de la energía interna respecto de una sola barra.

Notemos que el flujo de calor entre dos objetos depende de sus temperaturas y no de cuánta energía térmica o interna tiene cada uno. El flujo de calor es siempre desde el objeto a mayor temperatura hacia el objeto a menor temperatura.

Proceso Termodinámico.

Se le conoce como proceso termodinámico al cambio o transformaciones de determinadas magnitudes propiamente termodinámicas en un determinado sistema físico. 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.

De esta forma los procesos termodinámicos pueden ser interpretados como el resultado de la interacción de un sistema con otro tras ser eliminada alguna ligadura entre ellos, de forma que finalmente los sistemas se encuentren en equilibrio entre sí.

Conocer el proceso significa conocer no sólo los estados final e inicial sino las interacciones experimentadas por el sistema mientras está en comunicación con su medio o entorno.

Cabe mencionar que muchos procesos es común observar que una propiedad permanece constante, y para indicar esto se usa el prefijo iso.

Enseguida se presentan algunos nombres de procesos iso en los que el sistema cambia de estado:

Procesos isotérmicos: son procesos en los que la temperatura no cambia.

Procesos isobáricos: son procesos en los cuales la presión no varía.

Procesos isócoricos o isométricos: son procesos en los que el volumen permanece constante.

Procesos isentalpicos: son procesos en los que la entalpía es constante.

Procesos isentrópicos: son procesos en los que la entropía es constante.

Solo por mencionar algunos, pero fijaremos nuestra atención, especialmente en 2 de estos que son, los procesos isotérmicos y los procesos isobáricos.

En función de cómo se realice el cambio de estado se habla de:

Proceso reversible: los cambios en las funciones de estado son infinitesimales.

El sistema está prácticamente en equilibrio durante todo el proceso, lo que

implica un tiempo, para su realización, infinito. Se conoce el valor de las

propiedades termodinámicas en cada punto de la trayectoria.

Proceso irreversible: el sistema sólo está en equilibrio en el estado inicial y

en el final. No se puede conocer el valor de las funciones de estado en los

puntos intermedios de la trayectoria

Proceso Isotérmico.

El proceso isotérmico es 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 tal manera que el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando

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