Termodinámica -Parte de la Física que estudia las leyes generales bajo las cuales ocurren los fenómenos térmicos.-Describe las propiedades de las sustancias ligadas con el movimiento térmico desde un punto de vista energético, para los sistemas en equilibrio.-Un sistema se encuentra en equilibrio termodinámico cuando los valores medios de las magnitudes macroscópicas que determinan su estado son independientes del tiempo.

Procesos reversibles e irreversibles

Se denomina ciclo a un serie de procesos que regresan a un sistema a sus condiciones originales.

P1 ,T1

P2 ,T2 P2 ,T2

P1 ,T1

Equilibrio termodinámico:Presión y temperatura son independientes del tiempo.

Los procesos reversibles son aquellos en que los sistemas pasan por los

mismos estados de equilibrio por los que

habían transitado anteriormente. (el paso por los diferentes

estados debe ser lo suficientemente lento)

Los procesos que no cumplen con las condiciones anteriores se denominan irreversibles, pues no se mantiene el equilibrio termodinámico.

•El paso de calor de un

cuerpo caliente a uno frio

•La tranformación de energía

mecánica en energía interna.

Procesos para variar la energía de un sistema

.Un auto frena hasta detenerse..Un taladro perfora una placa de metal..Se frota una moneda sobre la superficie de la mesa.

Trabajo

WF-ext = U

Calentamiento o calor.Una lámina de metal expuesta al fuego de un mechero, eleva su temperatura y se dilata..Al verter agua caliente en un cubo con agua fría.

Q = ΔU

Q = cmΔT

Energía interna ( U )

•Energía cinética mediade las moléculas

•Energía potencial media de interacción de las moléculas

Depende de la temperatura y del volumen y define el estado del sistema

Energía interna calor

Energía mecánica

máquina térmica

El Titanic funcionaba con máquinas cuyo combustible era el carbón

1cal = 4,19 J

1 kg de carbón

7∙106 cal

7∙106 cal ∙ 4,19 J/cal

2,93∙106 J

La segunda ley de la termodinámicada el sentido de las posibles

transformaciones de la energía y expresa la irreversibilidad de los procesos en la naturaleza. Esta ley se ha obtenido de resultados experimentales. Y está relacionada con la obtención de trabajo a partir de una máquina térmica.

Principio de Thomson“Es imposible que ocurra un proceso periódico cuyo único resultado sea la

obtención de trabajo a cuenta del calor tomado por la fuente.”

Segunda ley de la Termodinámica

= WQ

Eficiencia W = trabajo realizado por la máquina.

Q = cantidad de calor tomada de la fuente de elevada temperatura en un ciclo.

Ningun motor térmico puede tener una eficiencia igual a la

unidad.

= Q1 – Q2

Q1 =

Q2

Q1 1 – 1

Rudolf E. Clausius . En 1850, el físico matemático alemán Rudolf E.

Clausius enunció el segundo principio de la termodinámica. En esa misma época,

su colega inglés Thomson enunció también este principio,

de forma distinta, pero equivalente.

Formulación de Clausius

Es imposible pasar calor de un sistema frío a uno caliente en ausencia de otros cambios en ambos sistemas o en los cuerpos que lo rodean.

Estudio independiente

¿ Puedes explicar lo que ocurre en el caso de un resfrigerador ?

Una máquina toma una cantidad de calor de 14 332 J de calor de un foco caliente y devuelve al ambiente 12 512 J.

a) Calcule el trabajo realizado por la máquina.b) Su eficiencia

datosQ1: cantidad decalor recibida del calentadorQ1 = 14 332 J Q2: cantidad decalor cedida alcondensadorQ2 = 12 512 J W = ? = ?

Q = W + ∆U 0

W = Q1 – Q2

W = 1 880 J

= WQ1

= 0,126

Gotas de anilina friaGotas de anilina caliente

= WQ

W = Q1 – Q2

=Q1 – Q2

Q1

Una máquina toma una cantidad de calor de 14 332 J de calor de un foco caliente y devuelve al ambiente 12 512 J. a) Calcule el trabajo realizado por la máquina. b) Su eficiencia.