Download 1º ley de la termodinamica

TERMODINAMICA
Estudia las relaciones que existen entre, el calor, la energía y el trabajo
DEFINICIONES:
SISTEMA: Cuerpo o grupo de cuerpos
sobre el cual fijamos nuestra atención
con el fin de estudiarlo. Todo aquello
que NO pertenece al sistema, se
denomina vecindad o entorno
El sistema puede intercambiar
energía con el entorno, ya sea
en forma de calor Q producto
de un ΔT, o por la realización
de trabajo (W)
TRABAJO REALIZADO EN UNA EXPANSION
CONVENCION DE SIGNOS
En un grafico PV, el área bajo la curva
me entrega el trabajo realizado por el
gas
Grafico PV para un sistema que sufre
una expansión a presión constante
Grafico PV para un sistema que sufre una
expansión a presión variable
Grafico PV para un sistema que sufre una
compresión a presión variable
EJEMPLOS
1.-El gas de la figura se expande ejerciendo
una presión constante de 2 atm, desde un
volumen inicial de Vi= 200 cm3 hasta el
volumen de Vf= 500 cm3
Determina el trabajo realizado por el gas
2.- Suponga que el gas de la figura anterior se expande a presión
constante de 3x105 N/m2 . Considerando el área del pistón de 5x10-2 m2 y
que se a desplazado una distancia de 10 cm, responda:
a) ¿Cuál es el valor de la fuerza que el gas ejerce sobre el pistón?
b) Determina el trabajo realizado por el gas
1º LEY DE LA TERMODINAMICA (CONSERVACION DE LA ENERGIA)
Definición previa:
Energía Interna (U):
La energía interna de un sistema es la suma de las energía cinéticas y
potenciales de sus átomos y moléculas
La primera ley de la termodinámica establece que:
La cantidad de calor (Q) transferida a un sistema es equivalente al
trabajo (W) realizado por este, más la variación de la energía interna
(∆U)
EJEMPLO:
PROCESOS TERMODINAMICOS
Proceso adiabático → Transformación en la cual no entra ni sale calor del
sistema Q= 0
¿Cuándo ocurre?
Cuando el sistema está aislado o cuando el proceso ocurre rápidamente
Proceso isotérmico
 en la cual la temperatura se mantiene constante. Ejemplo, un cambio de
estado
Temperatura constante → ∆U = 0
Aplicando la 1º Ley se tiene Q = W
 Gráfico de una transformación isotérmica
 El trabajo que realiza el sistema es igual al calor que absorbe
Proceso isocórico
 Proceso en el cual el volumen del sistema permanece constante
 volumen constante implica que no existe variación de volumen ΔV= 0, por
lo tanto , W= 0
Es decir Q= W+ ΔU;
Entonces Q= ΔU
como W=0
 Todo el calor se traduce en un incremento en la energía interna
Grafico PV