Monografias.com > Física
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Principios de la termodinámica. Conceptos básicos. Definiciones (Presentación PowerPoint)




Enviado por Pablo Turmero



    Monografias.com
    La termodinámica clásica puede definirse como el
    estudio de las propiedades de sistemas macroscópicos en
    equilibrio.

    Monografias.com
    Está sustentada en un pequeño número de
    principios básicos denominados leyes de la
    termodinámica, las que resultan de inferencias y
    generalizaciones de un gran número de experimentos y
    observaciones realizados en sistemas macroscópicos.

    Monografias.com
    Se trata de leyes fenomenológicas justificadas por su
    acierto en la descripción de los fenómenos
    macroscópicos. Prescinde de conceptos atómicos y
    describe las propiedades macroscópicas accesibles
    experimentalmente, como volumen, presión y
    temperatura.

    Monografias.com
    Trataremos a continuación de precisar el significado de
    los términos utilizados en esta definición.

    Monografias.com
    Se utilizará la palabra sistema -en las frases sistema
    macroscópico o sistema termodinámico- para
    significar una porción del universo delimitada por una
    superficie matemática cerrada. Esta superficie puede ser
    real, como la del recipiente que contiene un líquido o un
    gas en estudio, o puede ser ficticia, como ocurre al estudiar el
    comportamiento de un elemento de volumen sumergido en un
    líquido en equilibrio.

    Monografias.com
    El entorno o alrededores de un sistema es la parte del resto del
    universo más cercana a él y con el cual puede
    interactuar directamente.

    Monografias.com
    En su relación o interacción con su entorno se
    pueden considerar los siguientes casos:

    Monografias.com
    a) Diremos que el sistema está aislado cuando no tiene
    interacción alguna con su entorno. Una superficie, pared o
    envoltura que impida toda interacción con el entorno,
    excepto un desplazamiento o deformación, se
    denominará "adiabática".

    Monografias.com
    Se excluyen de toda consideración las fuerzas a distancia.
    A este respecto caben dos comentarios. que la envoltura
    adiabática se ha definido sin utilizar la palabra calor;
    que tal envoltura se puede obtener con gran aproximación
    en la práctica por medio de un frasco de Dewar. Sin esto
    la termodinámica sería totalmente imposible, ya que
    sin este recurso no habría ningún
    calorímetro y el mismo calor no se podría
    medir.

    Monografias.com
    b) Diremos que el sistema es cerrado cuando no intercambia
    materia con su entorno. Una pared o envoltura de este tipo se
    denomina diatérmana o diatérmica.

    Monografias.com
    Esta pared sólo determina la imposibilidad de intercambio
    de materia, pero permite el intercambio de energía
    aún cuando se mantenga rígida. Cuando dos sistemas
    están separados por este tipo de pared se dirá que
    se encuentran en contacto térmico.

    Monografias.com
    c) Diremos que el sistema es abierto cuando puede intercambiar
    materia con su entorno. Una pared o envoltura que lo permite se
    denomina permeable.

    Monografias.com
    Desde el punto de vista macroscópico, la
    descripción de la condición física de un
    sistema se realiza mediante un conjunto de atributos denominados
    parámetros o variables termodinámicas, tales como
    presión, volumen, temperatura, tensión,
    energía, campo eléctrico, etc., que pueden ser
    medidos experimentalmente. El estado termodinámico de un
    sistema está determinado por el conjunto de valores que
    asuman sus variables termodinámicas.

    Monografias.com
    Cuando el estado de un sistema no cambia con el tiempo se dice
    que está en equilibrio. En este caso los valores del
    conjunto de parámetros termodinámicos permanecen
    constantes. El estado de equilibrio de un sistema está
    determinado por unas pocas variables termodinámicas. Estas
    variables determinan todas las otras variables del sistema. Las
    propiedades que sólo dependen del estado del sistema se
    denominan funciones de estado.

    Monografias.com
    En particular, el estado de un fluido homogéneo
    está totalmente determinado por su masa m, volumen V y
    presión p Su temperatura T resulta entonces una
    función de estado determinado por estos, es decir  
    [1]

    Monografias.com
    La ecuación [1] se denomina la ecuación de estado
    de un fluido. Por supuesto, se podría haber elegido otras
    variables independientes para especificar el estado de un fluido,
    por ejemplo, m, V y T, y expresar p a partir de la
    ecuación [1].

    Monografias.com
    En el caso indicado se ha hecho uso de la propiedad
    característica de un fluido, es decir, que sus propiedades
    termodinámicas son independientes de su forma. Esto hace
    de un fluido un sistema muy simple de estudiar. En general,
    sistemas más complejos requieren un mayor número de
    parámetros para determinar unívocamente un estado y
    conducen a una ecuación de estado más
    compleja.

    Monografias.com
    Esta forma de describir un sistema no sirve cuando su estado no
    sólo depende de los valores instantáneos de ciertos
    parámetros, sino además de su historia previa, como
    ocurre en el caso de efectos de histéresis que se producen
    en materiales ferromagnéticos o en sólidos
    deformados plásticamente.

    Monografias.com
    Cuando el estado de un sistema cambia, se dice que ha sufrido una
    transformación termodinámica. En particular, si un
    sistema pasa de un estado a otro por una sucesión de
    estados de equilibrio, se dirá que la
    transformación experimentada por dicho sistema es
    cuasiestática.

    Monografias.com
    (Un proceso cuasiestático representa una
    idealización de la realidad. Para producir cambios reales
    debe haber diferencia de presiones, de temperaturas, etc. Pero
    haciendo que estas diferencias sean lo suficientemente
    pequeñas se puede conseguir que el sistema se encuentre
    tan cerca del equilibrio como se desee).

    Monografias.com
    Las variables termodinámicas se pueden clasificar en dos
    categorías: intensivas y extensivas.

    Monografias.com
    Se llaman intensivas si no son afectadas al dividir un sistema
    termodinámico en equilibrio en subsistemas mediante
    paredes diatérmanas que mantienen a su vez cada subsistema
    en equilibrio. En consecuencia estas variables resultan
    independientes del tamaño o de la masa del sistema
    termodinámico.

    Monografias.com
    Ejemplos de variables intensivas: la presión la
    temperatura y el potencial químico

    Monografias.com
    Una variable termodinámica se dice extensiva cuando
    varía en relación con la extensión o la masa
    del sistema. Ejemplos de variables extensivas son: la
    energía y la entropía.

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter