La primera ley de la termodinámica.
Establece que la variación de la energía interna de un sistema
es igual a la diferencia entre el calor cedido o absorbido
y el trabajo realizado sobre el sistema, o ejercido por este
su expresión matemática es
⌂U = Q - W
⌂U = Q - W
⌂U es la variación de la energía interna
Q es el calor absorbido o cedido
W es el trabajo realizado por el sistema o ejercido sobre él
de esta manera
cuando se realiza el trabajo sobre un sistema (W<0)
o se le suministra Un calor (Q>0)
la energía interna aumenta y cuando el sistema realiza el trabajo (W>0) o el calor (Q<0), la energía interna disminuye
Cuando se produce cambio en la energía interna (⌂U)
el trabajo debe ser igual al calor absorbido
es decir Q = W
se expresa como:
W=P x ⌂V.
cuando su temperatura aumenta el gas se expande a presión constante y ejerce una fuerza sobre sus paredes
W=P x ⌂V
W es el trabajo realizado por el gas
P es la presión
⌂V es el cambio de volumen del gas.
Los procesos termodinámicos
se observan en un gas y se clasifican en
isotérmicos
adiabáticos
isobáricos
isocóricos
es una transformación termodinámica a temperatura constante. Es decir, una variación del estado de un sistema físico durante el cual la temperatura del sistema permanece constante.
un proceso termodinámico en el que el sistema no intercambia calor con su entorno. El requisito es que el calor del sistema permanezca constante
En la práctica no existen sistemas adiabáticos al 100%.
El proceso adiabático proporciona una base conceptual para exponer la primera ley de la termodinámica.
es un cambio en el estado de una cierta cantidad de materia en la que la presión permanece constante
Lo que sí cambia es una o más de sus variables de estado. Si se transfiere calor al sistema se realiza trabajo y también cambia la energía interna del sistema.
El proceso isobárico se rige por la ley de Charles
para una masa fija de gas ideal a presión constante, el volumen es directamente proporcional a la temperatura de Kelvin
Los procesos isobáricos están regulados por la primera ley de la termodinámica.
ΔE = ΔH - P·ΔV
es un proceso termodinámico que ocurre en un volumen constante.
Para llevar a cabo un proceso isocórico en un gas o líquido, es suficiente calentar (enfriar) una sustancia en un recipiente que no cambia su volumen.
la presión de un gas ideal es directamente proporcional a su temperatura. En gases reales, la ley de Charles no se cumple.
Para un gas ideal, son líneas rectas en todos los diagramas que relacionan parámetros: T (temperatura) V (volumen) y P (presión).