TERMODINÁMICA
¿Que es?
leyes de la Termodinámica
La termodinámica es la rama de la física que estudia las interacciones del calor y otras formas de energía. Utiliza razonamientos deductivos para construir una teoría fenomenológica que analiza sistemas reales mediante un método experimental, sin modelizar
Equilibrio Termodinámico (Ley Cero)
Si dos sistemas están en equilibrio con un tercer sistema, entonces están en equilibrio entre sí. Esto establece la base para medir la temperatura y compararla entre diferentes cuerpos
Principio de Conservación de la Energía (Primera Ley)
La energía total en un sistema aislado se conserva. Puede transformarse entre calor y trabajo, pero no se crea ni se destruye.
Aumento Temporal de la Entropía (Segunda Ley)
En un sistema aislado, la entropía (medida del desorden) siempre aumenta o permanece constante. Los procesos naturales tienden hacia un mayor desorden. Por ejemplo, el calor siempre fluye de lo caliente a lo frío
Sistemas
Imposibilidad del Cero Absoluto (Tercera Ley)
Es imposible alcanzar la temperatura de cero absoluto (0 K). A medida que nos acercamos a esta temperatura, la entropía de un sistema cristalino puro se aproxima a cero
Sistemas Abiertos: Estos sistemas intercambian libremente energía y materia con su entorno. Por ejemplo, un automóvil que consume combustible y libera gases y calor al ambiente
Sistemas Cerrados: En estos sistemas, se permite el intercambio de energía con el entorno, pero no de materia. Un ejemplo sería una lata sellada que pierde calor con el tiempo, pero su contenido permanece constante
Sistemas Aislados: Aunque no existen sistemas perfectamente aislados, se consideran como aquellos que no intercambian ni materia ni energía con su entorno. Por ejemplo, un termo que contiene agua caliente preserva su temperatura durante un tiempo limitado
energía libre de gibs
La energía libre de Gibbs se relaciona con la espontaneidad de una reacción química o transformación.
Es la energía disponible para realizar trabajo en un sistema a temperatura y presión constantes.
Por ejemplo, al cocinar un huevo, la reacción química de la coagulación de las proteínas en la clara del huevo es espontánea debido a una disminución en la energía libre de Gibbs.
Entropía
La entropía mide el grado de desorden o aleatoriedad en un sistema termodinámico.
Es una función de estado extensiva que describe la distribución de energía y la probabilidad de los microestados en un sistema.
Entalpia
Ejemplo: Si intentáramos calentar la habitación con el calor de la taza de café, sería un proceso improbable debido al aumento de la entropía.
Es una magnitud termodinámica que representa la cantidad de calor que un sistema libera o absorbe del entorno a presión constante.
Ejemplo: Cuando calientas agua para preparar una taza de té, estás aplicando calor al sistema (el agua) a presión constante. Durante este proceso, la entalpía del agua aumenta debido a la transferencia de calor.
Ejemplo: Motor de un automóvil: En el motor de un automóvil, la gasolina reacciona con el oxígeno generando una chispa que produce una combustión. La energía de la gasolina se transforma en movimiento y calor. Este proceso ilustra cómo la energía se conserva y se transforma en diferentes formas
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