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Primera Ley de la
Termodinámica
(Principio de la Termodinámica)
Montoya.-
La Termodinámica
[Del griego “termo”; que significa calor; y “dinámico” que significa movimiento]
•
Es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios
de la temperatura, presión y volumen de los sistemas físicos a un
nivel macroscópico.
• Históricamente, esta ciencia se desarrolló a partir de la necesidad
de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.
Leyes de la Termodinámica
• En éstas se basa la mayor parte de las
consideraciones termodinámicas
• Postulan que la energía puede ser
intercambiada entre sistemas físicos en
forma de calor o trabajo.
Primera Ley de la Termodinámica
• Es una aplicación de la ley universal de
conservación de la energía a la
termodinámica y, a su vez, identifica el
calor como una transferencia de energía.
Uno de los enunciados de la primera ley
de la termodinámica es el siguiente:
• El incremento de la energía interna de un sistema termodinámico es
igual a la diferencia entre la cantidad de calor transferida a un
sistema y el trabajo realizado por el sistema a sus alrededores.
∆U = Q-W
Donde ∆U es el incremento de energía interna del sistema, Q es el calor
cedido al sistema, y W es el trabajo cedido por el sistema a sus
alrededores.
• Pero esencialmente lo que plantea esta ley es que la
cantidad total de energía en cualquier sistema aislado
(sin interacción con ningún otro sistema) permanece
invariable con el tiempo, aunque dicha energía si
puede transformarse en otra forma de energía.
La energía no
se crea ni se
destruye, sólo
se transforma
Sistema mecánico en el cual se conserva la energía, para
choque perfectamente elástico y ausencia de rozamiento.
• Para entender esta ley, es útil imaginar un
gas encerrado en un cilindro, una de cuyas
tapas es un émbolo móvil y que mediante
un mechero podemos agregarle calor. El
cambio en la energía interna del gas estará
dado por la diferencia entre el calor
agregado y el trabajo que el gas hace al
levantar el émbolo contra la presión
atmosférica.
Aplicaciones
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Sistemas Cerrados
Sistemas Abiertos
Sistemas en estados estacionarios
Sistemas aislados
La primera ley de la termodinámica se aplica
a todo proceso de la naturaleza que parte de
un estado de equilibrio y termina en otro.
Por ejemplo podemos aplicar la ley de la
termodinámica a la explosión de un cohete
en un tambor de acero cerrado.
Centrales Térmicas
Instalación que produce energía eléctrica a
partir de la combustión de carbón, fuel-oil o
gas en una caldera
Turbinas
Motor rotativo que
convierte en energía
mecánica la energía de
una corriente de agua,
vapor de agua o gas.
Motores
Máquina que convierte
energía en movimiento
o trabajo mecánico. La
energía se suministra
en forma de
combustible químico,
como gasóleo o
gasolina, vapor de agua
o electricidad, y el
trabajo mecánico que
proporciona suele ser el
movimiento rotatorio de
un árbol o eje.
Enlaces.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Primera_ley_de_la_termodin%C3%A1mica
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001762/contenidos/aplicaciones.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADa
http://www.soko.com.ar/Fisica/Termodinamica.htm