Las 3 leyes de la termodinamica y su importanica en la ingenieria quimica

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Escuela:
Instituto Tecnológico de Celaya.

Materia:
Termodinámica.

Profesor:
Antonio Murillo Montoya.

Alumno:
Juan Jesus Mozqueda Ugalde.

Tarea:
Examen Primer Parcial.

Fecha:
21 de febrero del año 2020.

Origen de las leyes de la termodinámica.

Los cuatro principios de la termodinámica poseen orígenes distintos, y algunos fueron formulados a partir de los anteriores. El primero en establecerse, de hecho, fue el segundo, obra del físico e ingeniero francés Nicolas Leonard Sadi Carnot en 1824.

Sin embargo, en 1860 este principio volvió a formularse por Rudolf Clausius y William Thompson, añadiendo entonces la que hoy llamamos la primera ley de la termodinámica. Mas adelante apareció la tercera, también conocida como “postulado de Nerst” porque surgió gracias a los estudios de Walther Nernst entre 1906 y 1912.

Finalmente, la llamada “ley cero” apareció en 1930, propuesta por Guggenheim y Fowler, cabe decir que no en todos los ámbitos es reconocida como una verdadera ley debido a su simpleza y obviedad.

Tipos de energía.

Existen muchos tipos de energía, desde la energía térmica que suele ser el resultado de una infinidad de procesos, hasta la elemental y abstracta energía potencial, todas ellas tienen la capacidad de originar algún cambio en el entorno mas próximo.

Energía potencial.

Es la capacidad que tiene un cuerpo o sistema de generar energía.

Energía cinética.

Esta se manifiesta cuando un cuerpo está perdiendo su energía potencial mientras se realiza un cambio en el entorno.

Energía interna.

La energía interna se manifiesta a partir de la temperatura. Cuanto mas caliente este un cuerpo, más energía interna tendrá.

Energía eléctrica.

Cuando dos puntos tienen una diferencia de potencial y se conectan a través de un conductor eléctrico se genera lo que conocemos como energía eléctrica.

Energía térmica.

Se asocia con la cantidad de energía que pasa de un cuerpo caliente a otro más frio manifestándose mediante calor.

Energía electromagnética.

Esta energía se atribuye a la presencia de un campo electromagnético, generado a partir del movimiento de partículas eléctricas y magnéticas moviéndose y oscilando a la vez.

Energía química.

La energía química se manifiesta en determinadas reacciones químicas en las que se forman o rompen enlaces químicos. El carbón, el gas natural o el funcionamiento de las baterías son algunos ejemplos del uso de esta energía.  

La energía nuclear.

La energía nuclear es la que se genera al interactuar los átomos entre sí. Puede liberarse a través de su rotura, lo que se conoce como fisión, o de su unión, lo que se denomina fusión.

Tipos de energía y su impacto en la ingeniería química.

¿Cuál es la diferencia entre una materia llamada física y otra llamada mecánica clásica? Fácil, que una está enfocada en explicar los distintos fenómenos físicos que ocurren a nuestro alrededor y la otra intenta utilizar esos conocimientos en cosas prácticas. Ahora bien, ¿Cuál es la diferencia entre la química pura y la ingeniería química? Que una intenta explicar los distintos fenómenos químicos y la otra los aprovecha para generar algún beneficio. Ahora bien, hay muchos tipos de energía que están directamente relacionados a la química, sin mencionar que hay muchos procesos químicos que producen energía, incluso podríamos decir que los componentes más básicos que estudia la química son otra forma de energía, pero no divaguemos tanto. Muchos tipos de energía son utilizados en distintos procesos industriales, por ejemplo la energía térmica, esta es utilizada para generar un ambiente en donde el calor y la presión aceleren distintas reacciones químicas que, de otro modo, durarían una eternidad o no podrían llevarse a cabo de forma espontánea, o al menos no podrían hacerlo en un entorno que generen suficiente de la sustancia que necesitamos, o que, por otro lado, no sea fácil de recolectar debido a la hostilidad de las condiciones.

Ley cero.

La ley cero habla de cómo dos (o más) cuerpos en contacto y a diferentes temperaturas son capaces de alcanzar el equilibrio térmico a través del intercambio de calor. El equilibrio térmico se alcanza cuando dos cuerpos consiguen la misma temperatura, esto se debe a que el cuerpo más caliente libera calor que, en ultima instancia, es absorbido por el cuerpo más frio.

Primera ley.

La primera ley de la termodinámica habla de como la cantidad de energía en un sistema es siempre constante, no obstante, siempre está en constante cambio y puede que no sea aprovechable una vez que alcance cierto limite. Otra cosa que hay que aclarar es que tanto un sistema abierto como cerrado puede tener filtraciones de energía, por lo cual, la cantidad dentro del sistema puede no ser constante, sin embargo, en esta ley el sistema se refiere a un entorno aislado, mas parecido al universo en su totalidad que a cualquier otra cosa. A pesar de que el universo este en constante expansión y las formas de energía que estén dentro de el queden dispersas o sean prácticamente inertes, la cantidad de energía dentro del sistema nunca varia, desde el inicio hasta el fin del tiempo mismo, la cantidad de energía siempre será la misma.

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