Termodinamica

.- INTRODUCCIÓN A LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

La primera Ley de Termodinámica es en forma general la Ley de la Conservación de la Energía que establece que: "La energía no se crea ni se destruye sólo se transforma", aplicable pues a todo el ámbito de clasificaciones de energía que se tiene en la naturaleza como puede ser la energía mecánica, eléctrica, magnética, nuclear, química, etc.

11.2.- PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

En la primera Ley de la Termodinámica se establece el mismo principio anterior, pero sólo para las energías relacionadas con los Sistemas Termodinámicos como son el calor, el trabajo y la energía cinética, potencial e interna, quedando esta, como sigue:

"Las energías propiedad de un sistema tales como la cinética, la potencial y la interna no se crean ni se destruyen sólo se transforman en energía en transferencia como son el calor y el trabajo"

La cual enuncia, en forma general, a la Primera Ley de la Termodinámica.

11.2.1.- PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA PARA SISTEMAS CERRADOS

Aprovechando la definición anterior se analizará las diferentes transformaciones de energía que pueden ocurrir en un dispositivo conocido como el "Experimento de Joule", para poder establecer el modelo matemático que concluye lo establecido por la primera Ley de la Termodinámica para un sistema termodinámico cerrado.

En el caso 1 de la figura se muestra un sistema que tiene una masa igual a "m" la cual pende de una polea y donde la cuerda que la sostiene se encuentra enredada en un mecanismo que hace girar el agitador que se encuentra dentro de un espacio perfectamente aislado el cual contiene en su interior un gas.

Definiendo a la masa m como un sistema "B" y el gas como un sistema "A", se tendría que al sistema "B" se le dejará caer de la posición "a" a la posición "b" recorriendo la altura "h". debido a lo anterior, el ventilador girará hasta alcanzar una velocidad máxima y poco a poco se irá deteniendo hasta detenerse por completo, teóricamente la energía que logró el ventilador, se transforma en un incremento de temperatura del gas, dentro del sistema.

Analizando primeramente al sistema "B" se tendrá: El sistema modificó su energía potencial en EPb - EPa = -EP, un instante antes de llegar a la posición en "b" su energía cinética se modifica en:

Lo anterior nos indica, entonces que la pérdida de energía potencial se transforma en un incremento de la energía cinética, sin embargo,

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