PRINCIPIOS TERMODINÁMICOS

Francisco J. Florez A.
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Description

El mapa hace un recorrido por la termodinámica, que es la parte de la Física que estudia los intercambios de energía asociados a los procesos físicos y a los químicos (reacciones). Una reacción puede liberar o absorber energía, y un cambio físico puede hacer lo mismo (por ejemplo, la fusión del hielo o la ebullición del agua).

Resource summary

PRINCIPIOS TERMODINÁMICOS
  1. Estudia los intercambios de energía asociados a los procesos físicos y a los químicos
    1. Procesos Químicos
      1. Reacciones Químicas
        1. Pueden
          1. Liberar Energía
            1. Absorber Energía
        2. Procesos Físico
          1. Cambios de Estado de la materia
            1. Pueden
              1. Absorber Energía
                1. Liberar Energía
          2. Funde
            1. TERMODINÁMICA
              1. La Termodinámica es la rama de la Física que estudia a nivel macroscópico las transformaciones de la energía, y cómo esta energía puede convertirse en trabajo (movimiento).
                1. Las transformaciones ocurren en
                  1. SISTEMAS TERMODINÁMICIOS
                    1. Su estado se describe mediante
                      1. VARIABLES TERMODINÁMICAS
                        1. Son
                          1. INTENSIVAS
                            1. TEMPERATURA PRESIÓN
                            2. EXTENSIVAS
                              1. MASA VOLUMEN
                            3. Cuando un sistema se encuentra en equilibrio, las variables termodinámicas están relacionadas mediante una ecuación.
                              1. FUNCIÓN DE ESTADO
                                1. Es una propiedad de un sistema termodinámico que depende sólo del estado del sistema, y no de la forma en que el sistema llegó a dicho estado.
                                  1. Son ejemplos de función de estado
                                    1. ENERGÍA INTERNA U
                                      1. La energía interna es el resultado de la contribución de la energía cinética de las moléculas o átomos que lo constituyen, de sus energías de rotación, traslación y vibración, además de la energía potencial intermolecular debida a las fuerzas de tipo gravitatorio, electromagnético y nuclear. La energía interna es una función de estado: su variación entre dos estados es independiente de la transformación que los conecte, sólo depende del estado inicial y del estado final. Como consecuencia de ello, la variación de energía interna en un ciclo es siempre nula, ya que el estado inicial y el final coinciden:
                                      2. ENTROPIA
                                        1. El concepto de entropía nace de la necesidad de cuantificar el segundo principio.
                            4. Son
                              1. ABIERTOS
                                1. En éstos se intercambia materia y energía con el exterior.
                                2. AISLADOS
                                  1. Son los que no intercambian ni materia ni energía con el entorno. Por tanto, la cantidad total de masa y de energía permanece constante.
                                  2. CERRADOS
                                    1. Son aquellos que no pueden intercambiar masa pero sí energía. La cantidad total de energía del sistema variará
                                  3. En ellos se realizan procesos como:
                                    1. ISOBÁRICOS
                                      1. Es cuando hay una variación del volumen o temperatura y la presión permanece constante, no importando si el gas sufre una compresión o una expansión ∆P = 0
                                      2. ISOCÓRICOS
                                        1. Se presenta cuando el volumen del sistema permanece constante. ∆ V = 0, ∆W = 0
                                        2. ADIABÁTICOS
                                          1. Ocurre cuando el sistema no crea ni recibe calor, cumpliéndose que Q = 0
                                          2. ISOTÉRMICO
                                            1. Se presenta cuando la temperatura del sistema, permanece constante independientemente de los cambio de presión o volumen que sufran.
                                        3. y siguen leyes o Principios
                                          1. PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA
                                            1. Un sistema termodinámico puede intercambiar energía con su entorno en forma de trabajo y de calor, y acumula energía en forma de energía interna. La relación entre estas tres magnitudes viene dada por el principio de conservación de la energía. Este enunciado del principio de conservación de la energía aplicado a sistemas termodinámicos se conoce como Primer Principio de la Termodinámica.
                                              1. Es imposible construir una máquina que produzca continuamente trabajo sin consumir una cantidad equivalente de energía interna
                                              2. SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA

                                                Annotations:

                                                • El deseo de construir máquinas tan eficientes como fuera posible fue el motivo de gran parte de la comprensión de la segunda ley. La primera de estas  investigaciones la realizó el científico, físico e ingeniero francés Sadi Carnot (memoria clásica «Reflections on the Motive Power of Fire(*)» (1824) )una vez que la revolución industrial estaba a pleno ritmo. En particular, Carnot quería saber la eficiencia teórica máxima de una máquina térmica (dispositivo que puede realizar trabajo movido por calor, llamado motor térmico.)   
                                                1. Hay muchos enunciados equivalentes de la segunda ley de la termodinámica: 1. Un sistema aislado evoluciona de forma natural hacia las configuraciones más probables. 2. sistema aislado evoluciona de forma natural hacia la redistribución de la energía disponible equitativamente entre sus partes. 3. En los sistemas aislados, el calor fluye de los cuerpos calientes a los fríos. 4. La capacidad de un sistema aislado de convertir calor en trabajo decrece constantemente. 5. Aunque la energía se conserva, la energía disponible en cualquier sistema aislado siempre disminuye. 6. Los sistemas aislados evolucionan en el sentido en el que incrementan su entropía (disminuyen su orden).
                                                  1. Inspira la construcción de
                                                    1. MÁQUINAS TÉRMICAS EFICIENTES
                                          2. ENERGÍA
                                            1. La energía se debe o bien al movimiento de las partículas de éstoso bien a las diferentes posiciones que ocupan las partículas del sistema que interaccionan entre sí y (tal vez) con el exterior del mismo
                                              1. ENERGÍA MECÁNICA
                                                1. Puede presentarse como:
                                                  1. POTENCIAL GRAVITATORIA
                                                    1. Se debe a la posición y a la interacción con la Tierra y se calcula
                                                    2. CINÉTICA
                                                      1. Relaciona las magnitudes masa y velocidad y se calcula
                                                      2. POTENCIAL ELÁSTICA
                                                        1. Es la energía que se libera cuando un muelle o un resorte que estaba comprimido, se suelta. Se calcula
                                                      3. Em = Ep + Ec
                                                Show full summary Hide full summary

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