Termodinámica

Termodinámica

1. ¿Qué es?

   • El estudio de las fuerzas que originan el calor, todo tipo de formas de energía (mecánica, eléctrica, química, nuclear, etc).

2. Conceptos Basicos

   • Sistema
     • Es una región del espacio definida por un observador Todo sistema está definido por ciertas fronteras que pueden ser físicas o imaginarias. Los sistemas pueden no ser estáticos.
       • Según las propiedades de estas fronteras el sistema se clasifica en cerrado o abierto
         • Sistema abierto
           • Es aquel que intercambia materia a través de sus fronteras
           • Ejemplo
             • La frontera del sistema es la tetera, el sistema es el agua (líquido y vapor) dentro de ella.
         • Sistema cerrado
           • Es aquel en el cual no hay transferencia de masa a través de la frontera
           • Ejemplo
             • El sistema es el helio dentro del globo, la frontera del sistema (el latex del globo) es flexible pero impermeable a la masa.
           • Un caso particular del sistema cerrado es aquel que no percibe influencias del medio ambiente, denominado
             • Sistema aislado
               • Si bien el sistema aislado es una idealización debido a la imposibilidad de construir fronteras completamente impermeables, ciertas aproximaciones reales son muy buenas
                 • Ejemplo
                   • La lata de cerveza (el sistema) está aislada dentro de la cava de playa. (Siempre y cuando la niñita no abra la cava…)
     • Cuando se desea analizar sistemas en movimiento existen dos tipos de descripciones.
       • Descripción Lagrangiana
         • Identifica un sistema cerrado y sigue su trayectoria. Esta clase de descripción es muy útil en la mecánica de sólidos
       • Descripción Euleriana
         • Podríamos identificar un volumen en el espacio y en este volumen establecer distintas ecuaciones de conservación, se utiliza fundamentalmente en termodinámica y en el estudio de fenómenos de transferencia de momento, calor y masa
           • Los sistemas eulerianos, llamados también volúmenes de control, son sistemas abiertos que sirven para analizar procesos dinámicos en los cuales hay velocidades y flujos, ambas cantidades asociadas al tiempo. De tal manera, en vez de utilizar cantidades totales de masa, será más cómodo referirnos a caudales
   • Propiedad termodinámica
     • Es una variable que cuantifica la situación de un sistema.
       • Intensivas
         • Serán intensivas aquellas que no dependen de la masa del sistema
           • Ejemplo
             • el color, la temperatura, la presión
               • Por convención, salvo la presión y la temperatura, las demás propiedades intensivas se representan con letras minúsculas a diferencia de las extensivas que se representan con mayúsculas.
       • Extensivas
         • Aquellas que dependen de la masa del sistema como por ejemplo el volumen y el peso se denominan extensivas. La división de dos propiedades extensivas entre sí da como resultado una propiedad intensiva
           • Ejemplo
             • La densidad definida tentativamente como la masa de un cuerpo entre su volumen (ambas propiedades extensivas) es una propiedad intensiva
   • Estado
     • Es la condición del sistema definida por sus propiedades termodinámicas. Si un sistema en dos momentos distintos presenta los mismos valores de sus propiedades, se dice que estuvo en el mismo estado en ambos instantes
   • Proceso
     • Es la transformación de un estado a otro, siendo el camino del proceso la serie de estados a través de los cuales pasa
   • Ciclo
     • Es un proceso que comienza y termina en un mismo estado.
   • Fase
     • Se define como una cantidad homogénea y uniforme de materia. Las fases encontradas con más frecuencia2 en la naturaleza son la sólida, la líquida y la gaseosa
   • Mol
     • Es la cantidad de materia en un número determinado de partículas
   • Peso Molecular
     • Es definido como la masa de un mol de átomos de una determinada sustancia
   • Presion
     • Se define como el cociente de la componente normal de una fuerza dada (F N) entre el área sobre la cual actúa en el límite cuando dicha área sea lo suficientemente pequeña