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-TEMAS DE FISICA-
«LA TERMODINAMICA»
Termodinámica
• Es una parte de la física que estudia las relaciones
existentes entre los fenómenos dinámicos los
caloríficos.
• Transforma la energía mecánica en calor y del
calor en trabajo. También describe y relaciona las
propiedades físicas de sistemas macroscópicos de
materia y energía.
• Estudia los
equilibrio.
sistemas
que
se
encuentran
en
• Cuando un sistema macroscópico pasa de un
estado de equilibrio a otro, se dice que tiene lugar
un proceso termodinámico.
Leyes de la Termodinámica
• Las
leyes
o
principios
de
la
termodinámica, descubiertos en el siglo
XIX
a
través
de
meticulosos
experimentos, determinan la naturaleza
y los límites de todos los procesos
termodinámicos.
Ley cero de la Termodinámica
• La ley cero de la termodinámica afirma que si dos
sistemas
distintos
están
en
equilibrio
termodinámico con un tercero, también tienen que
estar en equilibrio entre sí.
• Esta propiedad compartida en el equilibrio es la
temperatura. Si uno de estos sistemas se pone en
contacto con un entorno infinito situado a una
determinada temperatura, el sistema acabará
alcanzando el equilibrio termodinámico con su
entorno, es decir, llegará a tener la misma
temperatura que éste.
Primera ley de la Termodinámica
• Establece que si se realiza trabajo sobre un sistema, la energía
interna del sistema variará.
La diferencia entre la energía interna del sistema y la cantidad
de energía es denominada calor.
La ecuación general de la conservación de la energía es la
siguiente:
E entra − Esale = ΔE sistema
•
Un sistema cerrado es uno que no tiene entrada ni salida de
masa, también es conocido como masa de control. El sistema
cerrado tiene interacciones de trabajo y calor con sus
alrededores, así como puede realizar trabajo de frontera.
• La ecuación general para un sistema cerrado (despreciando
energía cinética y potencial) es:
Q − W = ΔU
Segunda ley de la Termodinámica
• Solamente se puede realizar un trabajo mediante el paso del
calor de un cuerpo con mayor temperatura a uno que tiene
menor temperatura. La segunda ley afirma que la entropía de
un sistema aislado nunca puede decrecer.
Por tanto, cuando un sistema aislado alcanza una configuración
de máxima entropía, ya no puede experimentar cambios.
• El segundo principio impone una condición adicional a los
procesos termodinámicos. Una máquina que realizara trabajo
violando el segundo principio se denomina, “móvil perpetuo de
segunda
especie”,
ya
que
podría
obtener
energía
continuamente de un entorno frío para realizar trabajo en un
entorno caliente sin coste alguno.
Tercera ley de la Termodinámica
• Afirma que el cero absoluto no puede alcanzarse por ningún
procedimiento que conste de un número finito de pasos.
• Es importante recordar que los principios o leyes de la
Termodinámica son sólo generalizaciones estadísticas, válidas
siempre para los sistemas macroscópicos, pero inaplicables a
nivel cuántico. El demonio de Maxwell ejemplifica cómo puede
concebirse un sistema cuántico que rompa las leyes de la
Termodinámica.
• cabe destacar que el primer principio, es la más sólida y
universal de las leyes de la naturaleza descubiertas hasta ahora
por la ciencia.
Aplicaciones de la Termodinámica
• Equilibrios atmosféricos
• Energía liberada en reacciones
químicas.
• Diseño de motores térmicos
• Electricidad (Plantas termoeléctricas)
•Gracias por
su atención!
