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la termodinámica y sus leyes - Coggle Diagram
la termodinámica y sus leyes
0. Ley Cero de la Termodinámica
¿Qué establece?
Si dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero, entonces también están en equilibrio térmico entre sí.
Funciones
Permite medir la temperatura.
Explica cómo funciona un termómetro.
Determina cuándo dos objetos tienen la misma temperatura.
Ejemplo
Un termómetro alcanza la misma temperatura que el cuerpo al que se le toma la temperatura.
1. Primera Ley de la Termodinámica
¿Qué establece?
La energía no se crea ni se destruye; solo se transforma.
Funciones
Explica la conservación de la energía.
Relaciona el calor con el trabajo.
Describe cómo cambia la energía interna de un sistema.
Fórmula
ΔU = Q − W
Donde:
ΔU = cambio de energía interna.
Q = calor recibido.
W = trabajo realizado por el sistema.
Ejemplo
Al calentar agua, el calor aumenta su energía y finalmente produce vapor.
2. Segunda Ley de la Termodinámica
¿Qué establece?
El calor siempre fluye de un cuerpo caliente hacia uno frío de manera espontánea.
También indica
La entropía (desorden) de un sistema aislado siempre aumenta.
Funciones
Explica la dirección natural del calor.
Describe por qué algunos procesos son irreversibles.
Permite entender el funcionamiento de motores y refrigeradores.
Ejemplo
Un café caliente se enfría con el tiempo.
Definición:
La termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, el calor, el trabajo y las transformaciones que ocurren entre ellos.
Conceptos clave
Energía
Capacidad para producir cambios o realizar trabajo.
Calor
Transferencia de energía entre cuerpos debido a una diferencia de temperatura.
Trabajo
Transferencia de energía mediante la aplicación de una fuerza.
Temperatura
Medida de la energía cinética promedio de las partículas.
Entropía
Medida del desorden o la dispersión de la energía en un sistema.
3. Tercera Ley de la Termodinámica
¿Qué establece?
Cuando la temperatura se acerca al cero absoluto (0 Kelvin), la entropía de un cristal perfecto tiende a cero.
Funciones
Explica el comportamiento de la materia a temperaturas extremadamente bajas.
Permite estudiar materiales superconductores.
Ayuda en investigaciones de física y química.
Ejemplo
Los materiales presentan muy poco movimiento molecular cerca del cero absoluto.
Aplicaciones
Motores de automóviles.
Refrigeradores y aires acondicionados.
Centrales eléctricas.
Plantas industriales.
Procesos químicos.
Meteorología.
Biología (metabolismo).
Resumen
Ley Cero: permite medir y comparar temperaturas mediante el equilibrio térmico.
Primera Ley: explica que la energía se conserva y solo se transforma.
Segunda Ley: indica que el calor fluye naturalmente del cuerpo caliente al frío y que la entropía aumenta.
Tercera Ley: describe el comportamiento de la materia cuando se aproxima al cero absoluto.
