Fisica.

Desarrollo

• 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.

• La historia de la termodinámica como disciplina científica se considera generalmente que comienza con Otto von Guericke quien, en 1650, construyó y diseñó la primera bomba de vacío y demostró las propiedades del vacío usando sus hemisferios de Magdeburgo. Guericke fue impulsado a hacer el vacío con el fin de refutar la suposición de Aristóteles que “la naturaleza aborrece el vacío”.

• El primer libro de texto sobre termodinámica fue escrito en 1859 por William Rankine, quien originalmente se formó como físico y profesor de Ingeniería Civil y mecánica en la Universidad de Glasgow. La primera y segunda leyes de la termodinámica surgieron simultáneamente en la década de 1850.

1. ¿Qué relevancia tiene para la termodinámica y su desarrollo el que Robert Brown reportara que granos de polen suspendidos en un líquido se movían erráticamente de un lugar a otro, como si estuvieran bajo agitación constante?

Para la termodinámica y especialmente para el desarrollo de la misma, lo reportado por Brown es de gran relevancia, ya que gracias a este reporte y el posterior desarrollo por parte de otros científicos, se pudo establecer la existencia del átomo como la estructura básica y principal de la materia. El reporte de Robert Brown dio paso a la teoría del movimiento de las partículas que forman la materia, conocida como la Teoría Cinética.

En resumen, el reporte de Brown dio paso a la teoría del movimiento molecular, y, además se concretó la existencia del átomo como parte más pequeña de la materia.

2. Explique con sus palabras las tres leyes de la termodinámica estudiadas en esta semana.

 Ley cero de la Termodinámica: Este principio o Ley cero, establece que existe una determinada propiedad denominada temperatura empírica, que es común para todos los estados de equilibrio termodinámico que se encuentren en equilibrio mutuo con uno dado. En palabras llanas: “si pones en contacto un objeto con menor temperatura con otro con mayor temperatura, ambos evolucionan hasta que sus temperaturas se igualan”.

Tiene una gran importancia experimental pues permite construir instrumentos que midan la temperatura de un sistema pero no resulta tan importante en el marco teórico de la termodinámica.

El equilibrio termodinámico de un sistema se define como la condición del mismo en el cual las variables empíricas usadas para definir o dar a conocer un estado del sistema (presión, volumen, campo eléctrico, polarización, magnetización, etc.) no son dependientes del tiempo.

Este principio fundamental, aun siendo ampliamente aceptado, no fue formulado formalmente hasta después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibiese el nombre de principio cero.

 Primera Ley de la Termodinámica: También conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.

Visto de otra forma, esta ley permite

...