Primera Ley De La Termodinamica

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

LA PRIMERA LEY AFIRMA QUE:

• LA ENERGIA SE CONSERVA

• LAS DISTINTAS FORMAS DE LA ENERGIA SON INTERCONVERTIBLES, PERO LA SUMA PERMANECE CONSTANTE

• EL CAMBIO DE ENERGIA DE UN SISTEMA ES IGUAL A LA ENERGIA QUE LE ENTRA DESDE LOS ALREDEDORES MENOS LA ENERGIA QUE SALE HACIA LOS ALREDEDORES

CONCEPTOS BASICOS

SISTEMA: PARTE DEL UNIVERSO QUE DESEAMOS CONOCER

ALREDEDORES: ES TODO LO DEMAS EN EL UNIVERSO, FUERA DEL SISTEMA

SISTEMA AISLADO: NO TIENE INTERCAMBIO ALGUNO DE ENERGIA CON SUS ALREDEDORES

SISTEMA CERRADO: NO INTERCAMBIA MATERIA CON LOS ALREDEDORES; SI INTERCAMBIA ENERGIA

SISTEMA ABIERTO: INTERCAMBIA MATERIA Y ENERGIA CON LOS ALREDEDORES

INTERCAMBIOS DE ENERGIA

• TRABAJO

• CALOR

TRABAJO: SE DEFINE COMO EL PRODUCTO DE UNA FUERZA POR UNA DISTANCIA

CALOR: INTERCAMBIO DE ENERGIA QUE SUCEDE, SE DICE, POR “TRANSFERENCIA DE CALOR”.

<<SE DEFINE EN TERMINOS DE TEMPERATURA>>

TRABAJO

DEFINICIÓN TERMODINÁMICA DE TRABAJO

ES LA ENERGIA TRANSFERIDA, SIN TRANSFERENCIA DE MASA, A TRAVES DE LA FRONTERA DE UN SISTEMA, Y SE DICE QUE EL TRABAJO ES EFECTUADO POR UN SISTEMA SOBRE SU ENTORNO SI EL UNICO EFECTO EXTERNO EN EL SISTEMA FUERA EL LEVANTAMIENTO DE UN PESO

OTRAS FORMAS DE TRABAJO

TRABAJO MECANICO DE ESTIRAMIENTO

Para estirar un alambre, debe realizarse trabajo sobre él. Si se realiza cuasiestáticamente:

TRABAJO ELECTRICO

Una celda electrolítica, como la batería de un automóvil realiza trabajo cuando se descarga y se efectúa trabajo sobre ella. Si el proceso de carga o de descarga se realiza cuasiestáticamente, el trabajo involucrado es:

fuerza electromotriz

Cantidad de carga eléctrica

La fuerza electromotriz es (+) por definición. dZ es (-) en un proceso de descarga, por tanto dW será (+).

TRABAJO MAGNETICO

Si el proceso de magnetización o de desmagnetización se realiza cuasiestáticamente, el trabajo involucrado es:

campo externo

magnetización

El trabajo se realiza sobre la sustancia durante el proceso de magnetización. El campo magnético externo se toma como (+).

PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES

Proceso reversible:

cualquier proceso que se conduce de forma que en cada etapa la fuerza impulsora es sólo infinitesimalmente mayor que la opuesta y que puede invertirse al incrementar esta un infinitésimo.

proceso que se puede invertir en cualquier instante por un camino infinitesimal de ciertos parámetros del sistema

Proceso Irreversible:

cualquier proceso que no satisface lo anterior.

TRABAJO MÁXIMO Wm

Cuando la Pext  P gas

EL TRABAJO QUE PUEDE REALIZARSE POR UN SISTEMA ES MÁXIMO CUANDO LA PRESION DE OPOSICIÓN, Pext, DIFIERE SOLO UN INFINITESIMO EN MAGNITUD DE LA INTERNA DEL PROPIO DE GAS

SE LOGRA UN TRABAJO MÁXIMO DE UN SISTEMA CUANDO TIENE LUGAR CUALQUIER CAMBIO QUE SEA TOTALMENTE REVERSIBLE

ENERGIA Y FORMAS DE ENERGIA

MACROSCOPICAS:SON LAS QUE POSEE UN SISTEMA COMO UN TODO EN RELACION CON CIERTO MARCO DE REFERENCIA EXTERIOR

MICROSCOPICAS:

SE RELACIONAN CON LA ESTRUCTURA MOLECULAR DE UN SISTEMA Y EL GRADO DE ACTIVIDAD MOLECULAR. INDEPENDIENTES DE LOS MARCOS DE REFERENCIA EXTERNOS

ENERGIAS POTENCIAL, CINETICA E INTERNA

ENERGIA: CAPACIDAD DEL SISTEMA PARA REALIZAR UN TRABAJO

ENERGIA POTENCIAL: ES LA ENERGIA EXTRA DE UN SISTEMA U OBJETO DEBIDO A SU POSICIÓN EN UN CAMPO DE FUERZA, YA SEA GRAVITACIONAL, ELECTRICO O MAGNETICO

EL TRABAJO REALIZADO AL ELEVAR UN CUERPO PRODUCE UN CAMBIO DE SU ENERGIA POTENCIAL

ENERGIA CINÉTICA: ES LA ENERGIA DE MOVIMIENTO DE UN SISTEMA U OBJETO QUE SE MUEVE.

EL TRABAJO DEBIDO A LA ACELERACIÓN DEL CUERPO PRODUCE UN CAMBIO EN LA ENERGIA CINÉTICA

ENERGIA INTERNA “U”: ES LA SUMA DE LAS ENERGIAS MICROSCÓPICAS DEL SISTEMA

ENERGIA TOTAL, E : CONSTITUYE LA SUMA DE LAS VARIAS FORMAS DE LA ENERGIA: TERMICA, MECANICA, CINÉTICA, POTENCIAL, ELECTRICA, MAGNETICA, QUÍMICA, NUCLEAR.

por unidad de masa:

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