Termodinámica

Termodinámica

1. estudia

   • La energía y su capacidad de producir cambio en procesos macroscópicos
     • existen procesos
       • Reversibles
         • Pueden regresar a su estado inicial
       • Irreversibles
         • No puede regresar a su estado inicial
       • Cuasi-equilibrio
         • Se considera en equilibrio en cualquier parte del sistema. caso idealizado, no real.
       • isobárico(P) Isotérmico(T) Isométrico(V) Adiabático(Q)

2. Tiene

   • Sistemas
     • Abiertos
       • Intercambio de energía y de materia
         • Realiza trabajo y calor
     • Cerrados
       • no permite que la materia pase debido a las fronteras.. Hay intercambio de energía
         • Realiza calor
     • Aislados
       • No se intercambia nada ya que hay fronteras físicas que no lo permiten
         • Paredes
           • Separan al sistema del entorno, permitiendo intercambio de:
             • Calor
               • Si- diatérmico No-adiabático
             • Materia
               • Si-permeable/ semipermeable No-Impermeable
             • Trabajo
               • Si-Móvil No-Rígida
     • Estados
       • Equilibrio Térmico
         • Temperatura constante
       • Equilibrio Material
         • No hay transferencia de materia
       • Equilibrio mecánico
         • Fuerzas equilibradas
     • Propiedades
       • Intensivas
         • No depende de la cantidad de materia
           • Densidad
           • Temperatura
             • medida del calor o la energía térmica de las partículas de una sustancia
               • Relativas- C,F (respecto al agua) Absolutas- R, K (más utilizadas en termodinámica)
           • Presión
             • fuerza que ejerce un fluido por unidad de área
               • Patm= presión que ejercen las partículas del aire Patm=ρgh Pman= presión de un sistema Patm=ρ(fuido) gh Pabs=Patm+Pm Pvac=presión debajo de la presión atmosférica Pvac=Patm-Pabs
       • Extensivas
         • Depende de la cantidad de materia
           • Volumen, masa, peso, entropía, entalpía
           • Variables específicas
             • Dividida por la cantidad de materia

3. Leyes

   • ley Cero
     • equilibrio térmico
       • si dos cuerpos están en contacto llegarán a la misma temperatura
   • Segunda Ley
     • Entropía
       • Cantidad de energía que tiene un sistema
     • La energía tiene calidad y dirección
   • Primera Ley
     • conservación de la energía
       • “la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”
     • Para sistema cerrado
       • ∆U=Q+W
         • ∆U Energía Interna
           • Suma de todas las energías de un sistema
             • depende
               • Estado del sistema
                 • Sólido
                   • Cv=Cp=C
                 • Líquido
                 • Gases ideales
                   • PV=mRT
               • Temperatura
                 • Cada sustancia tiene un calor específico diferente para elevar la temperatura de la masa unitaria de una sustancia en un grado
                   • Cv
                     • calor especifico a volumen constante que esta directamente relacionado con la energía interna (u)
                   • Cp
                     • calor especifico a presión constante que esta directamente relacionado con la entalpia (h)
                 • u,h,cv,cp dependen solamente de la temperatura
         • La energía puede cruzar la frontera de una sistema cerrado en dos formas: calor y trabajo
           • Calor
             • Energía que se transfiere entre un sistema y sus alrededores, como resultado existe una diferencia de temperatura entre el sistema y el entorno.
               • Radación – a través de ondas electromagnéticas Conducción- a través del contacto de cuerpos Convección- A través de fluidos
               • Negativo (-)Calor que se retira del sistema y se deposita en el entorno Positivo(+)Calor que se deposita al sistema y se retira del entorno
           • Trabajo
             • Transferencia de energía asociada con la fuerza que actúa a lo largo de una distancia
             • Negativo (-)(Expansión) Si el sistema realiza trabajo sobre el entorno Positivo(+)(Comprensión) Si el entorno realiza trabajo sobre el sistema
             • Tipos
               • De Frontera Móvil
               • Gravitacional
               • de Aceleración
               • De eje o flecha
               • De resorte