TERMODINAMICA

CONCEPTOS BASICOS DE TERMODINAMICA

La termodinámica es la rama de la física que se encarga de describir los procesos en que los sistemas interactúan con su alrededor cuando hay transferencia de calor, viendo este análisis a partir de ciertas ecuaciones dadas en términos de variables macroscópicas, es decir, que se toma de referencia el sistema como tal y no las partículas que lo componen. Estas variables macroscópicas utilizadas son: presión, temperatura, calor, volumen, trabajo mecánico y energía interna.

Ahora, el término calor se utiliza para referenciar la energía térmica, que en caso de ser positivo, significa que la energía interna del sistema aumenta o que la energía se dirige al sistema. En caso contrario, la energía interna del sistema va decreciendo, es decir, pierde energía. Esta energía interna resulta de la interacción de los componentes internos del sistema, que resultan de los valores de la energía cinética de las partículas, la energía de interacción electrostática entre ellas y el potencial químico.

La ley cero de la termodinámica parte de la definición de algunas interacciones que se dan entre dos o más sistemas, como lo son: el contacto térmico que se produce del intercambio de energía térmica entre sistemas sin involucrar el trabajo mecánico; en caso que exista dicho trabajo, se define como contacto termodinámico. Y el equilibrio térmico se da cuando estando los sistemas en contacto térmico, el intercambio de energía térmica es nulo. Si además de presentarse lo anterior, el trabajo mecánico también es nulo, se dice que existe equilibrio electrostático. Para definir la interacción de equilibrio térmico, es necesario e indispensable mencionar la temperatura, que es la medida de la energía cinética promedio.

Teniendo las interacciones definidas, la ley cero de termodinámica postula que si dos sistemas que se encuentran en contacto térmico están en equilibrio térmico con un tercer cuerpo que es el termómetro, entonces estos cuerpos también se encuentran en equilibrio térmico entre sí. Las medidas experimentales se dan en las escalas de temperatura que son: la escala Celsius y la Fahrenheit, que se relacionan entre ellas a partir de la expresión matemática Tf=9/5Tc+32ºf.la escala Kelvin o absoluta, parte de la relación entre presión a volumen constante con la temperatura. Esta escala a puesto como referencia 0ºK como cero absoluto, equivalente a 273ºC, que en la etapa experimental ha sido utópico.

Dentro de la termodinámica podemos decir que la relación de propiedades con la variables macroscópicas, son fundamentales porque a partir de ellas inician la variaciones de acuerdo a las proporciones necesitadas, como por ejemplo, en las escalas de temperaturas Celsius y Fahrenheit se busca una propiedad que varié de manera lineal el valor de la temperatura, a la vez que debemos determinar valores constantes según el contexto

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