Torneado

Resumen de Termodinámica
1. – Introducción 2. – Calorimetría 3. – Trabajo 4. – Principio cero 5. – Primer principio 6. – Segundo principio 7. – Transmisión de calor 8. – Ejercicios

1.- Introducción
Definiciones:
Sistema: Es toda parte del mundo físico que podemos aislar y focalizar para analizar como interactúa con el medio exterior. Medio exterior: Parte externa del sistema. Universo:Porción finita del mundo, formada por el sistema y el medio exterior que puede actuar sobre él.
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(el sistema interactúa con el medio exterior intercambiando energía en forma de trabajo o de calor) Descripción macroscópica: Se requieren de pocas variables para describir el sistema, las cuales son fácilmente medibles. No se hace consideración de la materia. Descripción microscópica: Se asume queexisten moléculas, se requiere de gran cantidad de variables.

Pared Adiabática:

A (x,y) B (x´,y´)

Cuando dos sistemas definidos en coordenadas (x,y) son puestos en contacto y sus coordenadas no se modifican. Ej.: Lámina gruesa de amianto.

Pared Diatérmana:

A (x,y) B (x´,y´)

Cuando dos sistemas son puestos en contacto y sus coordenadas (x,y) se modifican hasta llegar a un estado deequilibrio (Equilibrio Térmico). Ej.: Lámina de Cobre.

Variables Termodinámicas: Magnitudes macroscópicas que caracterizan al sistema a analizar. Fuente térmica: Cuerpo de masa muy grande capaz de absorber o ceder una cantidad ilimitada de energía en forma de calor sin experimentar cambios apreciables en sus variables termodinámicas. Evolución (o transformación): Cambio de estado. Es cuando enun sistema cambia alguna de sus coordenadas. Intercambio Mecánico: Introducción o extracción de energía mediante elementos mecánicos. Intercambio térmico: Cambio de energía mediante calor.
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Estado de equilibrio: Ocurre cuando las coordenadas de un sistema tienen valores definidos que permanecen constantes, mientras no se modifiquen las condiciones externas. Equilibrio Mecánico: Haycompensación de fuerzas. Equilibrio Químico: No hay reacciones químicas. Equilibrio Térmico: No hay cambios de temperatura. Si se cumplen las condiciones necesarias para los tres tipos de equilibrio se dice que el sistema se encuentra en Equilibrio Termodinámico. Proceso Reversible: Transformación ideal por el cual se modifica el sistema en muchas pequeñas etapas, produciendo pequeñas variaciones. En unatransformación reversible, se conoce el estado inicial y los estados intermedios hasta llegar al estado final. Cada uno de éstos se encuentra en equilibrio, es decir, se conoce como evoluciona el sistema momento a momento. En un proceso irreversible, no se conocen los estados intermedios. Todos los procesos naturales son irreversibles.

2.- Calorimetría
Calor intercambiado: Q = c G Δt donde c:calor específico G: masa Δt = tf – ti : salto de temperaturas Calores de transformación (calores sensibles): Calor que se le entrega a una sustancia y ésta, al llegar a una cierta temperatura, cambia de estado de agregación y mantiene esta temperatura, a pesar de que se le sigue entregando calor. Q = f . Gt Q = r . Gt Q = s . Gt f: calor de fusión (+) de sólido a líquido r: calor latente (+) delíquido a gas

s: calor de transformación (+) de gas a sólido
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Gt: Masa que se transforma. Sistema aislado: Formado sólo por los cuerpos o sustancias que se ponen en contacto. No hay intercambio de energía con el medio exterior. En todo sistema aislado, la suma algebraica de los calores intercambiados debe ser igual a cero.

∑ Qi = 0
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∑ Qab = ∑ Qc

donde Qab: calor absorbido(+) Qc:calor cedido(-)

Principio de las transformaciones inversas La cantidad de calor entregada a un cuerpo para que pase de un estado 1 a un estado 2 es la misma que el cuerpo cede para pasar del estado 2 al estado 1 (pasando por los estados intermedios).

3. Trabajo
3.1 Introducción
Desde el punto de vista de la termodinámica consideraremos los sistemas desde el exterior. El trabajo por lo...