Esto dice que si se proporciona calor (Q) a un sistema, una parte de este calor se transforma en trabajo (W) y la otra cambia la energia interna del sistema (AU)
Q= AU + W
AU= energia interna del sistema
Energia: esta no se crea ni se destruye, sino que, durante un proceso solamente se transforma en sus diversas manifestaciones (u), es una variable de estado cuya variacion en un proceso adiabaticos es el trabajo intercambiado por el sistema.
Calor: es la energia transferida al sistema por medios no mecanicos.
Trabajo termico y mecanico: es una manera de transferir energia desde un sistema que esta a mas temperatura, a otro pero existe otra forma, y es mediante un trabajo (W)
La forma habitual de realizar un trabajo sobre un sistema termodinamico es importante un cambio de volumen
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA
La cantidad de entropia de cualquier sistema aislado termodinamicamente tiende a incrementarse con el tiempo
ds/dt = 0
s = entropia
= valor minimo (en equilibrio)
Entropia = es la magnitud fisica que mide la parte de la energia que no puede utilizarse para producir trabajo (S)
ds = SQ/T
MAQUINAS TERMICAS
Los motores de explosion son dispositivos capaces de llevar a cabo la transformacion del calor en trabajo mecanico
MAQUINA DE CARNOT
Es aquella que convierte la maxima energia termica posible en trabajo mecanico
CICLO DE CARNOT
1. Expansion isotermica: se parte de una situacion en la que el gas se transforma el minimo volumen del ciclo y a temperatura T1 de la fuente caliente.
2. Expansion adiabatica: un gas se hace pasar de una presion mayor a otra inferia sin que tome ceda calor al medio, realizando un trabajo sobre su entorno y bajando su temperatura.
3. Compresion isotermica:se pone en contacto con el sistema la fuente de calor de temperatura T2 y el gas comienza su temperatura porque va cediendo calor a la fuente fria.
4. Compresion adiabatica: aislado termicamente, el sistema evoluciona comprimiendose y aumentando su temperatura hasta el estado inicial
EFICIENCIA DE UNA MAQUINA TERMICA Y DE UNA MAQUINA DE CARNOT
Es la relacion entre el trabajo realizado en un ciclo absorbido del cuerpo mas caliente.
Carnot demostrado que la eficiencia maxima de cualquier maquina, depende de la diferencia entre las temperaturas maximas y minimas alcanzadas durante un ciclo
GAS IDEAL
Cualquier gas encerrado, en pequeña cantidad, dentro de un recipiente de gran volumen
PV = nRT
T= temperatura absoluta
R = constante universal de los gases
N = numero de moles
VARIABLES TERMICAS
Las variables que tienen relacion con el estado interno de un sistema, se llaman variables termodinamicas y, entre las mas importantes son:
MASA
VOLUMEN
DENSIDAD
PRESION
TEMPERATURA
PROCESO TERMODINAMICO
Se dice que un sistema pasa por un proceso termico, o transformacion termica, cuando al menos una de las coordenadas termicas no cambian.
PROCESOS ISOTERMICOS
Se denomina proceso isomerico, al cambio de temperatura irreversible en un sistema termodinamico, siendo dicho cambio de temperatura constante en todo el sistema.
PROCESO ISOBARICO
Es aquel proceos que ocurre a presion constante.
En el, el calor transferido, a presion constante esta relacionado con el resto de variable mediante:
AQ= AU + PAV
Q= calor transferido
U= energia interna
P= presion
V= volumen
PROCESO ISOCONICO
Es un proceso termodinamico, en el cual el volumen permanece constante, AV= 0. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presion-volumen, ya que este se define como:
AW= PAV
P= presion
W= trabajo
PROCESO ADIABOTICOS
Es aquel en el cual el sistema no intercambia calor con su entorno.
ECUACION ESTADO
Haciendo una correccion a la ecuacion de estado de un gas ideal, es decir, tomando en cuenta las fuerzas intermolecular y volumenes intermoleculares finitos, se obtiene la ecuacion.
(P + (a) (n2) / v2) (v – nb) = (n) (r) (t)
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