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PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA

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PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
  1. Calor especifico y calorimetria
    1. El calor específico es en esencia una medida de qué tan insensible térmicamente es una sustancia a la adición de energía. Mientras mayor sea el calor específico de un material, más energía se debe agregar a una masa determinada del material para causar un cambio particular de temperatura.
      1. El calor específico varía con la temperatura. Sin embargo, si los intervalos de temperatura no son muy grandes, la variación de temperatura se desprecia y c se trata como una constante
        1. Una técnica para medir calor específico involucra el calentamiento de una muestra en alguna temperatura conocida , al colocarla en un recipiente que contenga agua de masa conocida y temperatura , y medir la temperatura del agua después de que se logra el equilibrio
        2. Calor latente
          1. El calor de cambio de estado es la energía requerida por una sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se libera la misma cantidad de energía.
            1. Los cambios de estado se caracterizan por lo siguiente:
              1. No cambian la naturaleza de la sustancia
                1. Se producen a temperatura constante para cada presión
                  1. La sustancia absorbe o cede calor. El calor invertido en el proceso para la unidad de masa recibe el nombre de calor latente de cambio de estado
                    1. El valor de la temperatura a la que se producen y el valor del calor latente correspondiente son característicos de cada cambio de estado y de la naturaleza de la sustancia
                  2. Trabajo y calor en procesos termodinamicos
                    1. existe una cantidad conocida como energía interna cuyo valor está determinado por el estado del sistema. Por lo tanto, la energía interna es una variable de estado similar a la presión, volumen y temperatura.
                      1. El trabajo invertido en un gas en un proceso cuasi estático que lleva al gas de un estado inicial a un estado final, es el negativo del área bajo la curva en un diagrama PV, evaluada entre los estados inicial y final.
                    2. Primera ley de la termodinamica
                      1. La primera ley de la termodinámica relaciona el trabajo y el calor transferido intercambiado en un sistema a través de una nueva variable termodinámica, la energía interna. Dicha energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.
                        1. Un sistema termodinámico se somete a un proceso en el que su energía interna disminuye 500 J. Durante el mismo intervalo de tiempo, 220 J de trabajo se consume en el sistema. Encuentre la energía transferida hacia o desde él por calor.
                      2. Mecanismos de tranferencia de energia
                        1. conducción térmica. En este proceso, la transferencia se representa a escala atómica como un intercambio de energía cinética entre partículas microscópicas (moléculas, átomos y electrones libres) en el que las partículas menos energéticas ganan energía en colisiones con partículas más energéticas.
                          1. conveccion: Cuando el aire superior se calienta y se expande transfiriendo esa energia.
                            1. Radiacion: Todos los objetos emiten radiación térmica en la forma de ondas electromagnéticas con la relación
                            2. Algunas aplicaciones de la primera ley de la Termodinamica
                              1. proceso adiabático es aquel durante el cual no entra ni sale energía del sistema por calor;
                                1. un proceso isobárico al permitir al pistón moverse libremente de modo que siempre esté en equilibrio entre la fuerza neta del gas que empuja hacia arriba y el peso del pistón más la fuerza debida a la presión atmosférica que empujan hacia abajo.
                                  1. Isovulumetrico: si se agrega energía mediante calor a un sistema que se mantiene a volumen constante, toda la energía transferida permanece en el sistema como un aumento en su energía interna
                                    1. proceso isotérmico. Este proceso se establece al sumergir el cilindro en un baño de hielo–agua líquida o al poner el cilindro en contacto con algún otro depósito a temperatura constante.
                              2. Calor y Energia interna
                                1. La energía interna es toda la energía de un sistema que se asocia con sus componentes microscópicos, átomos y moléculas, cuando se ve desde un marco de referencia en reposo respecto del centro de masa del sistema
                                  1. Unidad de medida "Cal."
                                    1. Experimento de Joule para determinar el equivalente mecánico del calor. Los bloques que caen hacen girar la rueda de paletas, lo que a su vez causa el aumento de temperatura del agua.
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