Fundamentos de la Termodinamica.

Termodinámica

LII-103

I.- Conceptos de Fundamentos de la Termodinámica y 1ra Ley de La Termodinámica.

Conceptos de fundamentos de Termodinámica

Termodinámica:

Estudia los intercambios y transformaciones de energía que se producen en los procesos físico-químicos.

Un Sistema Termodinámico:

Es una región del espacio limitada por una superficie arbitraria. La región exterior a la frontera del sistema se conoce como entorno o medio ambiente. Ejemplos: sistema cerrado, abierto, aislado, adiabático

Frontera:

Recibe también el nombre de superficie de control y puede ser real o imaginaria, delimitada por una línea punteada. A la región del interior de la superficie de control se le llama volumen de control.

Las fases de un sistema:

Son las regiones de estructura y composición química homogéneas.

Una propiedad:

Es una característica macroscópica de un sistema. Se clasifica como extensiva o intensiva, dependiendo de si su valor depende o es independiente de la masa del sistema.

Extensiva: depende de la masa del sistema. Ejemplos: Volumen, Masa, La energía, La cantidad de Carga eléctrica.

Intensiva: es independe de la masa del sistema, las propiedades intensivas tienen el mismo valor en cualquier parte de un sistema en equilibrio: Ejemplos: La Temperatura, La Presión, La Densidad, La velocidad, y La concentración química.

Una propiedad específica:

Es una propiedad intensiva, es decir es independiente de la masa del sistema.

Variables Termodinámicas:

Temperatura, La Presión, La Densidad, La velocidad, y La concentración química. Volumen, Masa, La energía, La cantidad de Carga eléctrica.

El estado de un sistema:

Es una condición del sistema descrito por sus propiedades.

Proceso:

Un proceso es cualquier transformación de un sistema, de un estado de equilibrio a otro. Se clasifican en procesos: reversibles e irreversibles.

Ejemplos: proceso isotermo (T=cte), isobaro (P=cte), isocoro (V=cte), adiabático (Q=0), cíclico (estado inicial=estado final)

Camino de un proceso:

El camino de un proceso especifica los estados por los que pasa un sistema.

Funciones de estado:

Todas las propiedades son funciones de estado, pues son independientes del camino seguido por el proceso.

Funciones de proceso:

Las magnitudes que dependen del camino reciben el nombre de funciones de proceso o camino. Ejemplo: El trabajo (W) y calor (Q).

La temperatura T es la propiedad que determina si dos sistemas se encuentran en equilibrio térmico. Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercero, también se encuentran en equilibrio térmico entre si, a este enunciado se le llama Ley Cero de la Termodinámica.

Conceptos de Trabajo y 1ra Ley de la Termodinámica.

Trabajo mecánico (W):

Se define como el producto de la escalar de una fuerza por un desplazamiento, es decir:

[pic 4]

Trabajo en eje:   [pic 5]

= numero de revoluciones por unidad de tiempo (rev/s)[pic 6]

τ= el par producido (se mide en N.m)

t= tiempo (se mide en segundos)

Trabajo eléctrico:   [pic 7]

V=diferencia de potencial ( se mide en voltios)

I=intensidad de corriente (se mide en Amperios)

t= tiempo  (se mide en segundos)

El trabajo W se puede obtener mediante una relación con la potencia :[pic 8]

...