Termodinamica

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLAJOMULCO

Ingeniería En Agronomía

TERMODINAMICA

Materia: FISICA I

Profesor: M.C. Erik López Carrillo

Alumno: Oscar Martin Acosta Padilla    No de Control: 20940082

Grupo: 2F 1 Mixto

6 de Noviembre de 2020,Ciudad Guzmán, jal

Que es la Termodinámica

La termodinámica es una de las ramas de la física, que estudia las relaciones termodinámicas que se ejercen al utiizar el calor como fuente de trabajo para generar algún trabajo en espesifico o viceversa es decir un trabajo pafra generar calor, cuyas transformaciones pueden ser medibles.

Conceptos Basicos

Se nombra estado de equilibrio en un sistema cuando las variables macroscópicas presión p, volumen V, y temperatura T, no llegan a cambiar. El estado de equilibrio es dinámico cuando las partes del sistema se mueven continuamente.

El estado del sistema se representa por un punto en un diagrama p-V. Podemos llevar al sistema desde un estado inicial a otro final por medio de una sucesión de estados de equilibrio.[pic 4]

Se nombra ecuación de estado a la relación que existe entre las variables p, V, y T. La ecuación de estado más sencilla es la de un gas ideal pV=nRT, donde n representa el número de moles, y R la constante de los gases R=0.082 atm·l/(K mol)=8.3143 J/(K mol).

Se nombra energía interna del sistema a la suma de las energías de todas sus partículas. En un gas ideal las moléculas solamente tienen energía cinética, la energía interna solo depende de la temperatura.

Se denomina calor a la energía intercambiada entre un sistema y el medio que le rodea ,dado por los choques entre las moléculas del sistema y el exterior del sistema.

Diferencias entre los conceptos de calor y energía interna de una sustancia. El flujo de calor es la transferencia de energía que se realiza como la consecuencia de las diferencias de temperatura. La energía interna es la energía que tiene, una sustancia debido a su temperatura, lo que es en esencia a escala microscópica, la energía cinética de sus moléculas.

Se le nombra como calor positivo cuando fluye hacia el sistema, es decir cuando aumenta su energía interna. Al calor se le considera como negativo cuando fluye desde el sistema, por lo que baja su energía interna.

Propiedades

• Se emplea en el estudio de sistemas que tienen muchas partículas y no al estudio de moléculas, átomos o partículas subatómicas
• Estudia el sistema en situaciones de equilibrio, las cuales son cuando el sistema tiende a cambiar, caracterizadas porque en ellas todas las propiedades del sistema quedan determinadas por factores intrínsecos y no por influencias externas previamente aplicadas
• Sus características son demostrables, se basan en las experiencias y no en razonamientos teóricos[pic 5]

Partes de un sistema termodinámico

Sistema

El sistema el objeto de estudio a estudio. ejemplo, un gas, nuestro cuerpo o la atmósfera son ejemplos de sistemas que podemos estudiar desde el punto de vista termodinámica.

Entorno o ambiente

Todo aquello que no es sistema y que se encuentra alrededor del sistema. Los sistemas interaccionan con el entorno transmitiendo masa ,energía o las dos cosas.

Frontera o paredes del sistema

A través de ellas el sistema se comunica con el entorno. Existen los siguientes tipos:

Fijas: Mantienen el volumen constante

Móviles: El volumen es variable y depende de la presión en el lado del sistema y de la del entorno

Conductoras o diatérmanas: Al conducir calor facilita que la temperatura a ambos lados de la misma sea igual

Adiabáticas: No conducen calor. Son los aislantes térmicos.

Las leyes de la termodinámica

Las leyes de la termodinámica, no deberían de llamares asi, porque en realidad no lo son, es decir que en realidad son principios empíricos que no pueden demostrarse por estar basados en la experiencia y no en razonamientos teóricos. Los cuales están referidos a sistemas en estado de equilibrio. Los cuales son son cuatro principios, aunque realmente los más importantes son el primero y el segundo:

• Principio Cero

La ley cero de la termodinámica fija  que, cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero, estos están a su vez en equilibrio térmico entre sí. 

• Primer Principio

La primera ley de la termodinámica relaciona el trabajo y el calor transferido e intercambiado en un sistema por medio de una nueva variable termodinámica, la energía interna. También se determina que la energía interna de un sistema aumenta cuando se le transfiere calor o se realiza un trabajo sobre él. Dicha energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.

• Segundo Principio

Señala que, si todo el trabajo mecánico puede transformarse en calor, no todo el calor puede transformarse en trabajo mecánico. Se puede resumir en estos dos enunciados.

Enunciado de Kelvin - Planck

No es posible un proceso que convierta todo el calor absorbido en trabajo.

Enunciado de Clausiois

No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un cuerpo frío a otro más caliente.

• Tercer Principio

La entropía está estrechamente relacionada con la tercera ley de la termodinámica, mucho menos importante que las otras dos. Fue desarrollada en 1906 por Walther Nernst y su estudio detallado queda fuera de los propósitos de este nivel. Sin embargo, si es importante que sepas que está relacionada con el comportamiento de la entropía cuando nos acercamos al cero absoluto.