TERMODINAMICA

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TERMODINAMICA
1 DEFINICION
1.1 La termodinámica es la disciplina que dentro de la ciencia madre, la Física, se ocupa del estudio de las relaciones que se establecen entre el calor y el resto de las formas de energía. Entre otras cuestiones la termodinámica se ocupa de analizar los efectos que producen los cambios de magnitudes tales como: la temperatura, la densidad, la presión, la masa, el volumen, en los sistemas y a un nivel macroscópico. La base sobre la cual se ciernen todos los estudios de la termodinámica es la circulación de la energía y como ésta es capaz de infundir movimiento.
2 LEYES DE LA TERMODINAMICA
2.1 LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
2.1.1 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.
2.1.1.1 La energía interna de un sistema es una caracterización macroscópica de la energía microscópica de todas las partículas que lo componen. Un sistema está formado por gran cantidad de partículas en movimiento. Cada una de ellas posee: energía cinética, por el hecho de encontrarse a una determinada velocidad energía potencial gravitatoria, por el hecho de encontrarse en determinadas posiciones unas respecto de otras energía potencial elástica, por el hecho vibrar en el interior del sistema
2.1.1.1.1
2.1.1.1.2
2.2 LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
2.2.1 La segunda ley de la termodinámica es un principio general que impone restricciones a la dirección de la transferencia de calor, y a la eficiencia posible en los motores térmicos. De este modo, va más allá de las limitaciones impuestas por la primera ley de la termodinámica. Sus implicaciones se pueden visualizar en términos de la analogía con la cascada
2.2.1.1 Segunda ley de la termodinámica: No es posible que el calor fluya desde un cuerpo frío hacia un cuerpo mas caliente, sin necesidad de producir ningún trabajo que genere este flujo. La energía no fluye espontáneamente desde un objeto a baja temperatura, hacia otro objeto a mas alta temperatura. Esto se opone al perfecto refrigerador. Las declaraciones sobre los refrigeradores, se aplican a los acondicionadores de aire y a las bombas de calor, que encarnan los mismos principios. Esta es la "segunda forma", o la declaración de Clausius de la segunda ley.
2.2.1.2 Motores Térmicos Segunda ley de termodinámica: es imposible extraer una cantidad de calor QH de un foco caliente, y usarla toda ella para producir trabajo. Alguna cantidad de calor QC debe ser expulsada a un foco frío. Esto se opone a un motor térmico perfecto. A veces se denomina la "primera forma" de la segunda ley, y es conocida como el enunciado de la segunda ley de Kelvin-Planck.
2.2.1.3 Segunda ley de la termodinámica: en cualquier proceso cíclico, la entropía aumentará, o permanecerá igual.
2.3 LA TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
2.3.1 El tercer principio de la termodinámica o tercera ley de la termodinámica, más adecuadamente Postulado de Nernst afirma que no se puede alcanzar el cero absoluto en un número finito de etapas. Sucintamente, puede definirse como:
2.3.1.1 al llegar al cero absoluto, 0 K, cualquier proceso de un sistema físico se detiene.
2.3.1.2 al llegar al cero absoluto la entropía alcanza un valor mínimo y constante.
2.3.2 En términos simples, la tercera ley3 indica que la entropía de una sustancia pura y cristalina en el cero absoluto es nula. Por consiguiente, la tercera ley provee de un punto de referencia absoluto para la determinación de la entropía. La entropía relativa a este punto es la entropía absoluta. Un caso especial se produce en los sistemas con un único estado fundamental, como una estructura cristalina. La entropía de un cristal perfecto definida por el teorema de Nernst es cero (dado que el \log{(1)}=0). Sin embargo, esto desestima el hecho de que los cristales reales deben crecer en una temperatura finita y poseer una concentración de equilibrio por defecto.
2.3.3
3 ECUACIONES
3.1 PRIMERA LEY = dU= sQ+ sW
3.2 SEGUNDA LEY = dU= TdS- PdV
3.3 TERCERA LEY =AS=Q/T
4 https://www.youtube.com/watch?v=ofb5gjeQjwQ
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