La Reversibilidad Termodinámica

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Reversibilidad Termodinámica

Objetivo: Comprobar los procesos reversibles e irreversibles y demostrar el concepto de reversibilidad termodinámica empleando un sistema de fuerzas generadas en una balanza analítica.

Guía de Estudios:

1. Defina el concepto de fuerza

La fuerza es la capacidad para realizar un trabajo; es la influencia de cierta masa para producir algún cambio o movimiento.

1. ¿Cómo se logra el equilibrio mecánico en un sistema donde actúan varias fuerzas?

La tercera ley de Newton habla de que a toda acción corresponde una reacción de la misma magnitud en sentido contrario. El equilibrio se logra cuando la fuerza de acción ejercida en un sistema tiene una fuerza de reacción igual, resultando a Fs=F0.

1. Escriba la ecuación que define el trabajo termodinámico

WT=F0dcosθ; tomando WT como el trabajo termodinámico; F0 como fuerza de reacción u oposición; d como distancia del desplazamiento y θ como el ángulo entre la fuerza de oposición y el desplazamiento.

1. Defina trabajo producido y trabajo destruido en el entorno ¿con qué signo aritmético identifica a cada uno?

El trabajo producido es aquel que resulta de la fuerza de acción del sistema que compite contra la del entorno y que es, particularmente, más grande que ella; se expresa como Fs>F0, y si es así entonces Fs-F0= △F en donde △F es mayor a cero (signo positivo). Mientras que en el trabajo destruido ocurre lo contrario; la fuerza del entorno “vence” a la del sistema como Fs0; y por lo tanto △F será, particularmente, menor a cero (signo negativo).

1. ¿En general, cuál es el orden de magnitud de un incremento o delta de la fuerza △F y cuál es el orden de magnitud de un diferencial de fuerza dF?

1. ¿Qué es un proceso reversible y cuáles son sus características?
2. ¿Qué es un proceso irreversible y cuáles son sus características?
3. Explique ¿Por qué las condiciones de equilibrio son parecidas a las condiciones reversibles?

Porque el avance de un proceso reversible es, en efecto, lento en el sentido de que sus velocidades son tan pequeñas que los cambios en el sistema se verán hasta haber pasado tiempos muy grandes; por lo tanto, al presentar cambios muy lentos, se comporta de manera parecida a las condiciones de equilibrio.

1. Explique ¿Por qué la fricción es un factor que causa que un proceso sea irreversible?

1. ¿Cuál es la diferencia entre un ciclo reversible y uno irreversible?
2. ¿En general, cómo se obtiene el trabajo y el calor de un ciclo?

Procedimiento

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