TERMODINAMICA

La termodinámica es la rama de la física que estudia los procesos donde hay transferencia de energía en forma de calor y de trabajo. Cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico entre sí, la temperatura del cuerpo más cálido disminuye y la del más frío aumenta. Si permanecen en contacto térmico durante cierto tiempo, finalmente alcanzan una temperatura común de equilibrio, de valor comprendido entre las temperaturas iniciales. En este proceso se produjo una transferencia de calor del cuerpo más cálido al más frío.

DEFINICIONES.

Sistema: cualquier grupo de átomos, moléculas, partículas u objetos en estudio termodinámico.

Ambiente: todo lo que no pertenece al sistema, es lo que rodea al sistema, sus alrededores.

Sistema cerrado: sistema en el cual no entra ni sale masa, pero que puede intercambiar calor y energía con el ambiente.

Sistema abierto: sistema que puede tener variación de masa, como por ejemplo intercambio de gases o líquidos, o de alimentos en los seres vivos.

Sistema cerrado aislado: sistema en el cual no se produce ningún intercambio de calor o energía con el ambiente a través de sus fronteras.

TIPOS DE SISTEMAS

Los sistemas se clasifican según cómo sea la pared que los separa del entorno. En función de sus paredes o límites, un sistema puede ser:

• Cerrado: es una región de masa constante; se denomina masa de control. A través de sus límites sólo se permite la transferencia de energía, pero no de materia. La pared que rodea al sistema es impermeable.

• Abierto: en un sistema abierto es posible la transferencia de masa y de energía a través de sus límites; la masa contenida en él no es necesariamente constante. Se denomina volumen de control; la superficie limitante, que por lo menos en parte debe ser permeable o imaginaria, se llama superficie de control. Una pared también puede ser semipermeable, si permite el paso sólo de algunas sustancias.

Rígido: no permiten el cambio de volumen.

• Adiabático: una pared adiabática es aquella que sólo permite interacciones en forma de trabajo entre el sistema y su entorno. Una pared diatérmica permite interacciones de energía de otras formas que no son trabajo.

PROPIEDAD, ESTADO

Propiedad es cualquier magnitud física evaluable de un sistema.

El estado de un sistema está definido por el conjunto de propiedades (temperatura, presión, composición, etc.) que caracterizan este sistema.

Algunas propiedades que definen el estado del sistema son independientes; por tanto, es posible escoger arbitrariamente algunas magnitudes como variables de estado.

PROPIEDADES EXTENSIVAS E INTENSIVAS

Propiedades extensivas: Son aquellas que dependen de la masa del sistema, por ejemplo el volumen, y todas las clases de energía.

Propiedades intensivas: Se definen en un punto. Son independientes del tamaño, masa o magnitud del sistema: por ejemplo la presión, temperatura, viscosidad y altura. Las propiedades extensivas se convierten en intensivas si se expresan por unidad de masa

(propiedad específica), de moles (propiedad molar) o de volumen (densidad de propiedad).

Las propiedades intensivas se representan con letras minúsculas, con la excepción de la temperatura T.