Termodinamica Calor Y Trabajo

DEFINICIÓN DE TRABAJO Y CALOR

Son intercambios energéticos que tienen lugar como consecuencia de las interacciones que pueden experimentar los sistemas termodinámicos. Tanto el calor como el trabajo son manifestaciones externas de la energía y únicamente se evidencian en las fronteras de los sistemas y solamente aparecerán cuando estos experimenten cambios en sus estados termodinámicos. En las interacciones que experimentan los sistemas, estos pueden recibir o ceder energía. La energía se considera como una magnitud algebraica estableciéndose el siguiente criterio: trabajo que proporciona el sistema positivo y el que recibe negativo. Así mismo, el calor suministrado al sistema se considera positivo y el cedido por él negativo.

TRABAJO

Definición mecánica de trabajo.

Es el producto de una fuerza por la distancia recorrida en la dirección de la fuerza.

En Termodinámica esta definición no enlaza los conceptos de sistema, propiedad y proceso. Por tanto es necesario definir trabajo termodinámicamente.

Definición termodinámica de trabajo.

Un sistema realiza trabajo durante un proceso si el único efecto en el medio exterior pudiese ser el levantamiento de un peso. Ejemplo: un sistema formado por una batería y un motor. En los límites del sistema se observa el trabajo entregado por el motor a la rueda de paletas. Si se sustituye la rueda de paletas por un conjunto de peso-polea, el único efecto externo a la frontera del sistema será el levantamiento de un peso.

TRABAJO DE UN SISTEMA

Consideremos un arreglo cilindro-pistón que encierra una cierta masa de gas que ejerce presión sobre la cara del pistón de superficie A. Si el pistón se desplaza hacia la izquierda debido a la aplicación de una fuerza F externa se dirá que los alrededores ejercen trabajo sobre el gas y su valor infinitesimal será:

Diciéndose en este caso que el gas ha sido comprimido.

El trabajo se puede expresar como:

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