1 Ley de la Termodinámica

1 Ley de la Termodinámica

1. Que dice?

   • Se refiere a la conservación de la energía, es decir, a que la energía total en el universo permanece constante, y establece que el cambio en la energía interna de un sistema cerrado, es igual al calor neto Q agregado al sistema, menos el trabajo neto efectuado por el sistema sobre los alrededores. En donde Q es positivo para el calor agregado o cedido al sistema y W es positivo para el trabajo realizado por el sistema. Por otra parte, si se realiza trabajo sobre el sistema, W será negativo, y si el calor sale del sistema Q , será negativo.

2. Procesos Termodinámicos

   • Existen distintos procesos termodinámicos que se pueden analizar utilizando la primera ley de la termodinámica. Eligiendo un sistema simplificado como una masa fija de un gas ideal encerrado en un contenedor, los procesos son los siguientes:
     • Proceso Isotérmico
       • Proceso que se lleva a cabo a temperatura constante. El gas está en contacto con un depósito de calor, que es un cuerpo de masa muy grande, por lo que su temperatura no cambia significativamente cuando intercambia calor con el sistema. De acuerdo al gráfico, el gas inicialmente se encuentra en un estado representado por el punto A. Si se agrega al sistema una cantidad de calor Q , entonces, la presión y el volumen cambian y el estado del sistema evolucionará hasta un punto B.
         • Proceso Adiabático
           • Es un proceso en el cual no se permite flujo de calor hacia el sistema o desde él, por lo que Q = 0 Este proceso se puede lograr con un sistema muy bien aislado. De acuerdo a la primera ley, en una expansión adiabática, lo que significa que la energía interna, al igual que la temperatura, disminuye. Al contrario, en una compresión adiabática se realiza trabajo sobre el gas, por lo que la energía interna aumenta al igual que la temperatura.
             • • Proceso Isobárico
                 • Es aquel en que la presión permanece constante. Si el gas se expande lentamente contra el pistón, el trabajo realizado por el gas para elevar el pistón será: W= P * dV En este caso, la primera ley establece que: Q= Du + P * dV Si el gas se comprime a presión constante, el trabajo será negativo, lo que indica que se estará realizando trabajo sobre el gas.
                   • • Proceso Isocorico
                       • También llamado proceso isocórico, es aquel en que el volumen permanece constante, por lo cual: W= P * dV= 0 Es decir, no se realiza trabajo, por lo tanto: Q= dU

3. Sistema Abierto

4. Sistema Cerrado

5. Sistema Aislado

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