SISTEMA: Cuerpo o grupo de cuerpos sobre el cual fijamos nuestra atención con el fin de estudiarlo. Todo aquello que NO pertenece al sistema, se denomina vecindad o entorno

TERMODINAMICA Estudia las relaciones que existen entre, el calor, la energía y el trabajo

DEFINICIONES:

El sistema puede intercambiar energía con el entorno, ya sea en forma de calor Q producto de un ΔT, o por la realización de trabajo (W)

TRABAJO REALIZADO EN UNA EXPANSION

CONVENCION DE SIGNOS

Grafico PV para un sistema que sufre una expansión a presión variable

En un grafico PV, el área bajo la curva me entrega el trabajo realizado por el gasGrafico PV para un sistema que sufre una expansión a presión constante

Grafico PV para un sistema que sufre una compresión a presión variable

EJEMPLOS

1.-El gas de la figura se expande ejerciendo una presión constante de 2 atm, desde un volumen inicial de Vi= 200 cm3 hasta el volumen de Vf= 500 cm3

Determina el trabajo realizado por el gas

2.- Suponga que el gas de la figura anterior se expande a presión constante de 3x105 N/m2 . Considerando el área del pistón de 5x10-2 m2 y que se a desplazado una distancia de 10 cm, responda:

a) ¿Cuál es el valor de la fuerza que el gas ejerce sobre el pistón?b) Determina el trabajo realizado por el gas

1º LEY DE LA TERMODINAMICA (CONSERVACION DE LA ENERGIA)

Definición previa:

Energía Interna (U):

La energía interna de un sistema es la suma de las energía cinéticas y potenciales de sus átomos y moléculas

La primera ley de la termodinámica establece que:

La cantidad de calor (Q) transferida a un sistema es equivalente al trabajo (W) realizado por este, más la variación de la energía interna (∆U)

EJEMPLO:

PROCESOS TERMODINAMICOS

Proceso adiabático → Transformación en la cual no entra ni sale calor del sistema Q= 0¿Cuándo ocurre?Cuando el sistema está aislado o cuando el proceso ocurre rápidamente

Proceso isotérmico en la cual la temperatura se mantiene constante. Ejemplo, un cambio de

estado Temperatura constante → ∆U = 0

Aplicando la 1º Ley se tiene Q = W

Gráfico de una transformación isotérmica

El trabajo que realiza el sistema es igual al calor que absorbe

Proceso isocórico Proceso en el cual el volumen del sistema permanece constante volumen constante implica que no existe variación de volumen ΔV= 0, por

lo tanto , W= 0

Es decir Q= W+ ΔU; como W=0 Entonces Q= ΔU

Todo el calor se traduce en un incremento en la energía interna

Grafico PV