Termodinamica

1) BREVE HISTORIA DE LA TERMODINÁMICA:

2) SISTEMA TERMODINÁMICO:

a) Condiciones de un gas ideal:

Es aquel cuyas moléculas no interaccionan entre sí a distancia y tienen dimensiones propias infinitamente pequeñas.

Sus moléculas al chocar entre sí y con las paredes del recipiente en el que se encuentran, se comportan como esferas perfectamente elásticas (su energía cinética no cambia).

Su energía interna es igual a la sumatoria de la energía cinética promedio de cada molécula.

3) ECUACIÓN DEL ESTADO TERMODINÁMICO:

Relaciona los parámetros, presión (P), volumen (V) y temperatura (T), de una gas ideal en estado de equilibrio termodinámico.

P .V= η .R .T

Donde:

P: Presión (pascal = 1 N/m^2 )

V: Volumen (m^3)

η: Cantidad de sustancia (mol)

R: Constante universal de los gases

T: Temperatura absoluta

4) ENERGÍA INTERNA DE UN GAS IDEAL (U)

La energía interna es igual a la sumatoria de la energía cinética de traslación, vibración y rotación de todas las moléculas que componen determinada masa de gas ideal.

U= ∑▒{E_K (traslación)+ E_k (vibración)+ E_K (rotación)}

La energía interna, para un gas monoatómico formado por “η” moles es:

U= 3/2.η .R.T

La energía interna, para un gas biatómico formado por “η” moles es:

U= 5/2 .η .R .T

Para los casos anteriores:

U: Energía interna (J)

η: Cantidad de sustancia (mol)

R: Constante universal

T: Temperatura (K)

En todo proceso termodinámico, la variación de la energía interna, no depende de los estados intermedios, sino solamente delos estado inicial y final.

△U= U_2- U_1

Donde:

U_1: Energía interna inicial

U_2: Energía interna final

La variación de la energía interna depende sólo de las temperaturas inicial y final, T_1 y T_2 respectivamente.

ΔU= 3/2.η.R.(T_2-T_1)

Donde:

T_1: Temperatura inicial

T_2: Temperatura final

η: Cantidad de sustancia (mol)

R: Constante universal

5) PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA:

Del principio de conservación de la energía se cumple que:

“En todo proceso termodinámico se cumple que la cantidad de calor entregado o sustraído a un sistema, es igual al trabajo realizado por o sobre el sistema, más el cambio de la energía interna experimentado por el sistema”.

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