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Leyes de la termodinamica
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Leyes de la termodinámica
.
La termodinámica
•Es la ciencia que de trata de la
transformación de la energía y de las
propiedades de las involucradas.
Primera ley de la termodinámica
La primera ley, o ley de la conservación de la energía: la
energía no puede crearse ni destruirse. Solo puede cambiarse de una
forma a otra, o sólo se puede agregar al sistema del exterior, al cual se
le llama alrededores.
Segunda ley de la termodinámica
• Es uno de los axiomas mas
importantes que se conocen y que
impone severas restricciones a la
primera ley. La primera ley establece
la conservación de la energía en todos
los procesos. Sin embargo, la intuición
nos indica que unas formas de energía
son mas valiosas que otras.
• Es un axioma que nos indica que todo
proceso es “degenerativo” esto es, que
si el resultado del proceso de una
degeneración de energía en cuanto a
su capacidad de hacer el trabajo, el
proceso ocurrirá.
Tercera ley de la termodinámica
• La Tercera de las leyes de la
termodinámica, propuesto por Walter
Nernst, afirma que es imposible
alcanzar una temperatura igual al cero
absoluto mediante un número finito de
procesos físicos. Puede formularse
también como que a medida que un
sistema dado se aproxima al cero
absoluto, su entropía tiende a un valor
constante específico. La entropía de
los sólidos cristalinos puros puede
considerarse cero bajo temperaturas
iguales al cero absoluto.
Ley cero de la termodinámica
• El equilibrio termodinámico de un sistema se define como la condicióndel mismo en el cual las variables empíricas usadas para definir unestado del sistema (presión, volumen, campo eléctrico, polarización,magnetización, tensión lineal, tensión superficial, entre otras) no sondependientes del tiempo. A dichas variables empíricas(experimentales) de un sistema se les conoce como coordenadastermodinámicas del sistema.
• Si dos sistemas están por separado en equilibrio con un tercero,entonces también deben
• estar en equilibrio entre ellos.
• Si tres o mas sistemas están en contacto térmico y todos juntos enequilibrio, entonces
• cualquier par está en equilibrio por separado.
Axiomas de Clausius y Kelvin-Planck.
• Axioma de Clausius: Es imposible que el calor pase por si solo,
desde una región de menor temperatura hasta otro de mayor
temperatura.
• Axioma de Kelvin-Planck: Es importante para cualquier dispositivo
operar de forma cíclica, producir trabajo e intercambiar calor sólo con
una región de temperatura constante.
Principio de Carnot
• Es consecuencia de la segunda ley de la termodinámica. Y se
menciona así:
1. Es imposible construir una máquina que opere entre dos regiones de
temperatura distinta y que sea mas eficiente que una máquina
externamente reversible que opere entre las mismas regiones de
temperatura.
2. Todas las máquinas térmicas externamente reversibles tienen la
misma eficiencia si se operan entre las mismas regiones de
temperatura.
Ciclo de Carnot
El principio de Carnot básicamente
determina el limite de perfección de
las maquinas térmicas, ya que
establece que la eficiencia térmica de
cualquier maquina que opera entre
dos limites fijos de temperatura es
inferior, o a lo sumo igual a la de otra
externamente reversible.
Entropía
• Del griego ɛutrwph que significa evolución. Juega un papel
importante en todos los análisis termodinámicos. Desde el punto de
vista de la ingeniería, la entropía debe de tratarse como propiedad de
la termodinámica.
• Además, la entropía de un sistema aislado aumenta en todos los
procesos irreversibles y, en el limite, permanece constante en los
procesos reversibles.
