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Description
Mind Map by Kennet Sosa, updated more than 1 year ago
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Created by Kennet Sosa
about 8 years ago
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La Termodinamica
- que es
- Es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico
- Se dividen en tres leyes
- Primera ley
- La primera ley de la termodinámica nos dice únicamente que la energía se conserva, por lo cual, no
se crea ni se destruye. Entonces esta ley expresa que, cuando un sistema es sometido a un ciclo
termodinámico, el calor cedido por el sistema será igual al trabajo recibido por el mismo, y
viceversa.Con ella sólo podemos saber que no se ha perdido, sino que, aunque no nos da pista sobre
dónde podría estar una vez se utilizó y transformó en otro tipo de energía, está presente en algún
lugar del universo.
- Un ejemplo sencillo seria: Al remover con un taladro el agua contenida en un recipiente, le estamos
aplicando trabajo, que es igual al calor que este emite al medio ambiente al calentarse. En este caso,
el sistema puede ser el agua, el medio sería el taladro, el aire circundante y todo lo que está fuera
del sistema que no sea agua (pues lo que está afuera recibirá calor del sistema).
- Un ejemplo sencillo seria: Al remover con un taladro el agua contenida en un recipiente, le estamos
aplicando trabajo, que es igual al calor que este emite al medio ambiente al calentarse. En este caso,
el sistema puede ser el agua, el medio sería el taladro, el aire circundante y todo lo que está fuera
del sistema que no sea agua (pues lo que está afuera recibirá calor del sistema).
- Primera ley para un sistema
- Un ejemplo sencillo seria: Al remover con un taladro el agua contenida en un recipiente, le estamos
aplicando trabajo, que es igual al calor que este emite al medio ambiente al calentarse. En este caso,
el sistema puede ser el agua, el medio sería el taladro, el aire circundante y todo lo que está fuera
del sistema que no sea agua (pues lo que está afuera recibirá calor del sistema).
- Supongamos que encima de este recipiente colocamos una tapa, únicamente usando su peso.
Supongamos además que al recipiente se le suministra calor del quemador de la cocina que lo
contiene. A medida que el agua empieza a hervir, la tapa empieza a moverse cada vez más
rápidamente. El movimiento de la tapa es entonces el desplazamiento que representa el trabajo
realizado por el sistema sobre el medio ambiente.
- Supongamos que encima de este recipiente colocamos una tapa, únicamente usando su peso.
Supongamos además que al recipiente se le suministra calor del quemador de la cocina que lo
contiene. A medida que el agua empieza a hervir, la tapa empieza a moverse cada vez más
rápidamente. El movimiento de la tapa es entonces el desplazamiento que representa el trabajo
realizado por el sistema sobre el medio ambiente.
- Un ejemplo sencillo seria: Al remover con un taladro el agua contenida en un recipiente, le estamos
aplicando trabajo, que es igual al calor que este emite al medio ambiente al calentarse. En este caso,
el sistema puede ser el agua, el medio sería el taladro, el aire circundante y todo lo que está fuera
del sistema que no sea agua (pues lo que está afuera recibirá calor del sistema).
- La primera ley de la termodinámica nos dice únicamente que la energía se conserva, por lo cual, no
se crea ni se destruye. Entonces esta ley expresa que, cuando un sistema es sometido a un ciclo
termodinámico, el calor cedido por el sistema será igual al trabajo recibido por el mismo, y
viceversa.Con ella sólo podemos saber que no se ha perdido, sino que, aunque no nos da pista sobre
dónde podría estar una vez se utilizó y transformó en otro tipo de energía, está presente en algún
lugar del universo.
- Segunda Ley
- No es posible construir una máquina que opere en un ciclo y cuya función sea únicamente la de
recibir calor de un depósito de alta temperatura, así como transformarlo todo en trabajo tal como lo
expresa la primera ley de la termodinámica. Al no tener un depósito de baja temperatura, no habría
perdidas de energía y todo el calor cedido a la maquina seria transformado en trabajo, este
levantaría un peso y sería utilizado nuevamente como energía calorífica para realizar la misma
cantidad de trabajo de manera indefinida. Semejante dispositivo tendría una eficiencia del 100%. Lo
que no se ha observado hasta ahora. La solución encontrada en el enunciado de Kelvin-Planck
menciona que cierta cantidad de calor de algún modo debe escapar hacia algún lugar, por lo cual
debe haber otro depósito de temperatura.
- Habiendo dos depósitos; uno de alta y otro de baja temperatura, la máquina recibirá calor del de alta
temperatura, mediante una sustancia de trabajo tal como agua, que transporta el calor como vapor
saturado o sobrecalentado para cederlo a determinados consumidores, realizando una cantidad de
trabajo y levantando un peso. De esta manera, un porcentaje de calor sería cedido hacia el depósito
de baja temperatura.
- Habiendo dos depósitos; uno de alta y otro de baja temperatura, la máquina recibirá calor del de alta
temperatura, mediante una sustancia de trabajo tal como agua, que transporta el calor como vapor
saturado o sobrecalentado para cederlo a determinados consumidores, realizando una cantidad de
trabajo y levantando un peso. De esta manera, un porcentaje de calor sería cedido hacia el depósito
de baja temperatura.
- No es posible construir una máquina que opere en un ciclo y cuya función sea únicamente la de
recibir calor de un depósito de alta temperatura, así como transformarlo todo en trabajo tal como lo
expresa la primera ley de la termodinámica. Al no tener un depósito de baja temperatura, no habría
perdidas de energía y todo el calor cedido a la maquina seria transformado en trabajo, este
levantaría un peso y sería utilizado nuevamente como energía calorífica para realizar la misma
cantidad de trabajo de manera indefinida. Semejante dispositivo tendría una eficiencia del 100%. Lo
que no se ha observado hasta ahora. La solución encontrada en el enunciado de Kelvin-Planck
menciona que cierta cantidad de calor de algún modo debe escapar hacia algún lugar, por lo cual
debe haber otro depósito de temperatura.
- Tercera ley
- Esta ley establece que es imposible conseguir el cero absoluto de la temperatura (0 grados Kelvin),
cuyo valor es igual a - 273.15°C. Alcanzar el cero absoluto de la temperatura también seria una
violación a la segunda ley de la termodinámica, puesto que esta expresa que en toda máquina
térmica cíclica de calor, durante el proceso, siempre tienen lugar pérdidas de energía calorífica,
afectando asi su eficiencia, la cual nunca podrá llegar al 100% de su efectividad.
- Esta ley establece que es imposible conseguir el cero absoluto de la temperatura (0 grados Kelvin),
cuyo valor es igual a - 273.15°C. Alcanzar el cero absoluto de la temperatura también seria una
violación a la segunda ley de la termodinámica, puesto que esta expresa que en toda máquina
térmica cíclica de calor, durante el proceso, siempre tienen lugar pérdidas de energía calorífica,
afectando asi su eficiencia, la cual nunca podrá llegar al 100% de su efectividad.
- Primera ley
- Los factores que influyen en la termodinamica son
- El Sistema,Las Fronteras y Los alrededores
- El Sistema,Las Fronteras y Los alrededores
- Se dividen en tres leyes
- Es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico
- La energía interna
- Cuando el agua está hirviendo, hace que la tapa del recipiente realice el trabajo. Pero esto lo hace a
costa del movimiento molecular, lo que significa que no todo el calor suministrado va a
transformarse en trabajo, sino que parte se convierte en incremento de la energía interna, la cual
obedece a la energía cinética de traslación, vibración y potencial molecular. Por lo que la fórmula
anterior que mencionamos también tendría que incluir a la energía interna.
- Cuando el agua está hirviendo, hace que la tapa del recipiente realice el trabajo. Pero esto lo hace a
costa del movimiento molecular, lo que significa que no todo el calor suministrado va a
transformarse en trabajo, sino que parte se convierte en incremento de la energía interna, la cual
obedece a la energía cinética de traslación, vibración y potencial molecular. Por lo que la fórmula
anterior que mencionamos también tendría que incluir a la energía interna.
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