Fisica Termodinamica

Unidad Número 3: Termodinámica

Cuestionario:

1. ¿Qué es la energía interna?

2. ¿Qué estudia la termodinámica?

3. Expresa el enunciado de las leyes de la termodinámica.

4. ¿Qué estudia la meteorología?

5. ¿Qué es el tiempo atmosférico y que variables permiten pronosticarlo?

6. ¿Qué es el clima?

7. ¿Cuáles son los factores desencadenantes del clima?

1. La energía interna de un cuerpo es la suma de la energía de todas las partículas que componen un cuerpo. Entre otras energías, las partículas que componen los cuerpos tienen masa y velocidad, por lo tanto tienen energía cinética interna. También tienen fuerzas de atracción entre ellas, por lo que tienen energía potencial interna.

La energía interna es muy difícil de calcular ya que son muchas las partículas que componen un cuerpo y tienen muchos tipos diferentes de energía. Lo que se suele hacer es calcular la variación de energía interna.

2. La termodinámica es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental. Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes extensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del sistema, o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico; otras magnitudes tales como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios continuos en general también pueden ser tratadas por medio de la Termodinámica.

3.

Ley cero de la termodinámica

Si dos sistemas están por separado en equilibrio con un tercero, entonces también deben

estar en equilibrio entre ellos.

Si tres o mas sistemas están en contacto térmico y todos juntos en equilibrio, entonces

cualquier par está en equilibrio por separado.

Primera ley de la termodinámica

El trabajo necesario para cambiar el estado de un sistema aislado depende únicamente de los estados inicial y final, y es independiente del método usado para realizar el cambio.

La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma

Segunda ley de la termodinámica

Enunciado de Clausius: No hay ninguna transformación termodinámica cuyo único efecto sea transferir calor de un foco frío a otro caliente.

Enunciado de Kelvin: No hay ninguna transformación termodinámica cuyo único efecto sea extraer calor de un foco y convertirlo totalmente en trabajo

La energía siempre fluye del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura

Tercera ley de la termodinámica

Enunciado de Nerst-Simon: El cambio de entropía que resulta de cualquier transformación isoterma reversible de un sistema tiende a cero según la temperatura se aproxima a cero.

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