Sistemas Termodinamicos

I. Introducción

En primera instancia se identifica con el nombre de termodinámica a la rama de la física que hace foco en el estudio de los vínculos existentes entre el calor y las demás variedades de energía. Analiza, por lo tanto, los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en cada sistema. Y así por definición de sistema se puede decir que es un conjunto de elementos con relaciones de interacción e interdependencia que le confieren entidad propia al formar un todo unificado. Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de todo lo demás. Así todo lo que lo rodea es entonces el entorno o el medio donde se encuentra el sistema. El sistema y su entorno forman el universo; La envoltura imaginaria que encierra un sistema y lo separa de sus inmediaciones (entorno) se llama frontera del sistema y puede pensarse que tiene propiedades especiales que sirven para: a) aislar el sistema de su entorno o para b) permitir la interacción de un modo específico entre el sistema y su ambiente. Es muy importante definir la frontera del sistema como una superficie y no otro sistema, debe quedar claro que el espesor de una superficie es matemáticamente cero por lo que la frontera no puede contener materia u ocupar algún lugar en el espacio. El valor de una propiedad que es medida en el punto exacto de la frontera debe ser por tanto el valor del sistema así como del entorno, ya que después de todo el sistema y el entorno están en contacto en ese punto. Los sistemas termodinámicos se pueden clasificar como: aislados, cerrados y abiertos que se explicaran a detalle durante este presente trabajo

II. Sistema cerrado

Un sistema cerrado (conocido también como una masa de control) consta de una cantidad fija de masa y ninguna otra puede cruzar su frontera. Es decir, ninguna masa puede entrar o salir de un sistema cerrado. Pero la energía, en forma de calor o trabajo puede cruzar la frontera; y el volumen de un sistema cerrado no tiene que ser fijo; Se dice que un sistema es cerrado si no hay transferencia de masa entre él y sus alrededores.

2.1 Ejemplos

1. Gas contenido en un cilindro

2. El aire que hay dentro de un globo

3. El aire que hay dentro de un neumático

4. un sistema puede ser abierto y cerrado de forma simultánea a medida que el tiempo transcurre; Un ejemplo típico es el cilindro de un motor de combustión interna, durante los segundos 180° de giro del cigüeñal, ambas válvulas de admisión y escape permanecen cerradas; En consecuencia, la mezcla de aire y gasolina previamente admitida en el cilindro se comprime. Dado que no hay transferencia de masa durante esta carrera de compresión, el sistema es cerrado, al llegar el pistón a su posición máxima, una chispa eléctrica enciende la mezcla combustible y el pistón es lanzado hacia afuera. Durante estos 1800 de giro del cigüeñal ambas válvulas permanecen cerradas y a lo largo de esta carrera de expansión el sistema se comporta como un sistema cerrado, puesto que no hay transferencia de masa entre el sistema y los alrededores.

5. Un frasco de vidrio tapado conteniendo cubitos de hielo

6. Una olla de metal conteniendo agua hervida

III. Sistema aislado

Un sistema aislado consta de una cantidad

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