Termodinamica

1. Termodinámica

La termodinámica proporciona una descripción de la materia a escala macroscópica. En esta aproximación, la materia se describe en términos de las propiedades a granel tales como la presión, densidad, volumen y temperatura.

La termodinámica es la rama de la ciencia que describe el comportamiendo de la materia y la transformación entre las diferentes formas de energía. La termodinámica describe un sistema de interés en termino de sus propiedades de conjunto, Solamente son necesarias unas cuantas variables para describir el sistema y son, generalmente, accesibles a través de medidas. Una descripción termodinámica de la materia no hace referencia a su estructura y comportamiento a nivel microscópico.

Puede decirse que el objetivo de la termodinámica es el estudio de la relación existente entre las variaciones de energía que experimenta un sistema y los cambios que se operan en el mismo al pasar de un estado de equilibro a otro.

2. Sistema termodinámico

Se define como aquella porción del universo donde fijamos nuestra atención y que se encuentra separada del entorno (medio ambiente o alrededor) mediante limites o fronteras.

Si un sistema puede intercambiar materia con el medio que lo rodea, se denomina sistema abierto; si no es un sistema cerrado. Ambos sistemas, abierto y cerrado, pueden intercambiar energía con el medio ambiente. Los sistemas que no pueden intercambiar materia ni energía con el medio que los rodean se denominan sistemas aislados.

La interfase entre el sistema y el medio que los rodea se llama limite. Los limites determinan si se puede transferir energía y masa entre el sistema y el medio ambiente, dando lugar a la distinción entre sistemas abiertos, cerrados y aislados.

3. Primera Ley de la Termodinamica

La primera ley de la termodinámica, que se basa en la conservación de la energía establece que la energía se puede convertir de una forma a otra, pero no se puede crear ni destruir.

Al aplicar esta ley a un proceso termodinámico se observa, a partir de la ecuación ∆U=∆Q-∆W que

∆Q=∆U+∆W

Esta ecuación representa un postulado matemático de la primera ley de la termodinámica, la cual se puede enunciarse como sigue:

Primera ley de la termodinámica: en cualquier proceso termodinámico, el calor neto absorbido por un sistema es igual a la suma del trabajo neto que este realiza y el cambio de su energía interna.

Cuando se aplica la primera ley de la termodinámica es preciso reconocer que el calor Q suministrado en un sistema es positivo y el que expulsa o pierde, negativo. El trabajo que realiza un sistema es positivo; el que se hace sobre el sistema, negativo. Un aumento de la energía interna es positivo; una disminución, negativa.

4. Proceso isocorico

Un caso especial de la primera ley se presenta cuando no se realizo trabajo,

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