Definición de la termodinámica: La termodinámica es la ciencia de la energía

Definición de la termodinámica: La termodinámica es la ciencia de la energía.
La termodinámica describe cómo la materia en cualquiera de sus fases (sólido, líquido, gaseoso) va transformándose.
En termodinámica, la energía se puede transferir de un sistema a otro a través de trabajo, transferencia de calor o masa.
La energía es una propiedad de un cuerpo o sistema que se puede definir como la capacidad de un cuerpo dado para producir efectos físicos externos a ese cuerpo.+

Principios de la termodinámica:
∙ El equilibrio termodinámico (principio cero o ley cero)
∙ El principio de conservación de la energía (primer principio o primera ley)
∙ El aumento temporal de la entropía (segundo principio o segunda ley)
∙ La imposibilidad del cero absoluto (tercer principio o tercera ley)

Aplicación de Termodinámica: cualquier actividad de ingeniería implica una interacción de energía y materia, por lo que es difícil encontrar un área donde no se aplique la termodinámica.

Sistema Termodinámico: un sistema termodinámico es una parte del universo que se aísla para su estudio. También se define como una parte aislada del universo físico a estudiar, a través de sus elementos, propiedades y cambios o procesos que ocurren en él a partir de la modificación de las variables como la presión, volumen y temperatura.

Clasificación de los sistemas termodinámicos:
∙ Sistema aislado: Sistema en el cual no hay transferencia de masa ni energía del entorno al sistema y viceversa.
∙ Sistema cerrado: Sistema en el cual no hay transferencia de masa, pero si hay transferencia de energía del entorno al sistema y viceversa.
∙ Sistema abierto: Sistema en el cual hay transferencia de masa y energía del entorno al sistema y viceversa.
En termodinámica se utilizan principalmente los sistemas cerrados y abiertos, ya que en los sistemas aislados, como no hay transferencia de energía, no se aplican los principios de la termodinámica.

Volumen de control termodinámico: es un volumen fijo en el espacio o en movimiento con una velocidad de flujo constante a través del cual fluye la materia (gas, líquido o sólido). La superficie que encierra el volumen de control se conoce como la superficie de control.

Semejanzas entre sistema termodinámico y volumen de control: en ambos puede haber transferencia de energía. Ambos tienen una frontera o limite. Ambos tienen un entorno y están dentro del universo.

Diferencias entre sistema termodinámico y volumen de control: Se utiliza el término sistema cuando se trata de una calidad fija de masa, mientras que se utiliza el término volumen de control cuando se hace una análisis que involucra un flujo de masa. El sistema es equivalente al término de sistema cerrado, mientras que el V.C es equivalente al término de sistema abierto.

Propiedades Termodinámicas de un Sistema: una propiedad termodinámica es una característica o una particularidad que especifica los cambios de la sustancia de trabajo, es decir, cambios de energía.

Propiedades principales y derivadas: Las propiedades principales, llamadas también propiedades primitivas o básicas, son aquellas magnitudes físicas que toman su valor de referencia a partir de un patrón estandarizado. Las propiedades derivadas son aquellas que surgen de la relación de dos a más propiedades principales.

Propiedades extensivas, propiedades intensivas y propiedades específicas: Una propiedad extensiva o extensa es aquella que depende de la cantidad de masa presente o del tamaño o extensión de un sistema. (Masa, volumen, etc.).
Una propiedad intensiva es independiente de la cantidad de masa y puede variar de un lugar a otro dentro del sistema en cualquier momento para un sistema heterogéneo. (Densidad, presión, capacidad calorífica específica, temperatura, volumen especifico, etc.).
Las propiedades específicas son el resultado de la división de cualquier propiedad extensiva por la masa del sistema.

Proceso Termodinámico: se trata de una transferencia de materia o energía entre el sistema y el entorno.

Tipos de procesos termodinámicos:
1. Proceso termodinámico isotérmico: Cuando el proceso tiene lugar a temperatura constante.
2. Proceso termodinámico isobárico: Cuando el proceso tiene lugar a presión constante.
3. Proceso termodinámico isocórico: Cuando el proceso tiene lugar a volumen constante.
4. Proceso termodinámico isoentálpico: Cuando el proceso tiene lugar a entalpia constante.
5. Proceso termodinámico isoentrópico: Cuando el proceso tiene lugar a entropía constante.
6. Proceso termodinámico adiabático: Cuando el proceso tiene lugar sin transferencia de calor.
7. Proceso termodinámico cíclico: Cuando el proceso experimenta una serie consecutiva de procesos volviendo a su estado de partida.
8. Proceso termodinámico de flujo: Cuando el proceso involucra un flujo de materia y hay un intercambio de energía.
9. Proceso termodinámico reversible: Cuando un proceso puede tener lugar en sentido inverso a aquel en el que se ha desarrollado y puede llegar a restaurar por completo el estado inicial y las cantidades energéticas transferidas.
10. Proceso termodinámico irreversible: Si un sistema en el que ha tenido lugar un proceso no puede ser llevado a su estado inicial sin provocar variaciones en el entorno del sistema, el proceso se denomina irreversible.

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