LEYES DE LA TERMODINÁMICA
Tercera Ley
Segunda Ley
Ley Cero
Primera Ley
La temperatura es una propiedad que tiene cualquier sistema termodinámico y existirá equilibrio térmico entre dos sistemas cualesquiera, si su temperatura es la misma
Esta ley explica que cuando un sistema se pone en contacto térmico con otros, al transcurrir el tiempo la temperatura será la misma, porque se encontrarán en equilibrio térmico
Fue formulada en 1931 por Ralph Fowler
En la figura, se observa que el cuerpo A está en equilibrio con C, pero el objeto A y B están aislados. También se observa que el cuerpo C está en equilibrio con B.
Por lo tanto se concluye que A y B están en equilibrio térmico.
Justifica la definición y construcción de un termómetro
Permite definir la variable no mecánica temperatura, T , y su medición
Si dos cuerpos están en contacto térmico por un tiempo lo suficientemente largo, ningún cambio futuro observable toma lugar y se dice que el equilibrio térmico prevalece.
Existe para cada sistema termodinámico en equilibrio una propiedad llamada temperatura. La igualdad de la temperatura es una condición necesaria y suficiente para el equilibrio térmico.
La variación en la energía interna de un sistema es igual a la energía transferida a los alrededores o por ellos en forma de calor y de trabajo, por lo que la energía no se crea ni se destruya, sólo se transforma
Dice que la energía se conserva, no se puede sacar de la nada
Determina que la energía interna de un sistema aumenta cuando se le transfiere calor o realiza un trabajo sobre él
Al suministrar calor a un sistema formado por un gas encerrado en un cilindro hermético, el volumen permanece constante, y al no realizar ningún trabajo todo el calor suministrado al sistema aumentará su energía interna.
Matemáticamente se expresa como
Calor que entra o sale del sistema. (calorías)
Trabajo efectuado por el sistema o trabajo realizado sobre e´ste
Variación de la energía interna
Existe un limite en la cantidad de trabajo, el cual es posible obtener a partir de un sistema caliente
Estudia la transformación de la energía mecánica a fin de efectuar un trabajo, pero no todo el calor puede ser convertido en trabajo mecánico
Hay dos enunciados, los cuales son equivalentes:
Enunciado de Kelvin: No es posible un proceso que convierta todo el calor absorbido en trabajo
Enunciado de Celsius: El calor no puede por si´mismo, sin la intervención de un agente externo, pasar de un cuerpo frío a un cuerpo caliente.
La energía existente en el universo es una cantidad existente
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Tiene aplicaciones en el diseño de máquinas térmicas empleada en la transformación de calor y trabajo
También es útil para interpretar el origen del universo
La energía tiende a dividirse
por igual, hasta que el sistema alcanza un equilibrio térmico.
Walther Nernst estableció la tercera ley, dicho principio se refiere a la entropía de las sustancias cristalinas y puras en el cero absoluto de temperatura (0 K), se enuncia de la siguiente manera:
La entropía de un sólido cristalino puro y perfecto puede tomarse como cero a temperatura del cero absoluto.
Un cristal perfectamente ordenado a 0 K tendrá un valor de entropía igual a cero
Cualquier incremento de la temperatura, por encima de 0 K, causa una alteración en el arreglo de las moléculas componentes de la red cristalina, aumentando así el valor de la entropía