Termodinámica

 

En este tema hablaremos de termodinámica, que es, leyes de la termodinámica, tipos de sistemas en termodinámica, calor y transferencia de calor termodinámica.

La termodinámica es la rama de la física que estudia la relación entre el calor, la fuerza aplicada (también conocida como trabajo) y la transferencia de energía.

Los procesos termodinámicos están determinados por tres leyes básicas.

• La primera ley permite comprender cómo se conserva la energía.
• La segunda ley es usada para conocer las condiciones necesarias para que la transferencia de la energía ocurra.
• La tercera ley sirve para conocer el comportamiento de los sistemas en equilibrio.

Comprender los procesos termodinámicos es importante en áreas como la ingeniería industrial donde es necesario utilizar grandes cantidades de energía para el funcionamiento de múltiples máquinas.

Las leyes de la termodinámica también permiten comprender el funcionamiento de los sistemas en áreas como la bioquímica, la cosmología y la genética.

Tipos de sistemas en termodinámica.

Para comprender las leyes de la termodinámica, primero es importante saber los tipos de sistemas que existen y su comportamiento.

Todo a nuestro alrededor está compuesto por sistemas y la mayoría de los sistemas que conocemos intercambian energía. Los sistemas están clasificados en tres tipos: abiertos, cerrados y aislados.

• Sistemas abiertos: intercambian energía y materia con el exterior (por ejemplo, una hoguera).
• Sistemas cerrados: intercambian solo energía con el exterior (por ejemplo, un teléfono móvil).
• Sistemas aislados: no intercambian ni materia ni energía (son solo teóricos).

Mientras que la primera y segunda ley de la termodinámica se aplican a sistemas abiertos y cerrados, la tercera ley se aplica a los sistemas aislados.

Calor y transferencia de calor en termodinámica.

Según la física, el calor es el flujo de energía que existe cuando dos sistemas de temperaturas diferentes entran en contacto. El equilibrio térmico se alcanza cuando todos los sistemas involucrados alcanzan la misma temperatura.

En los sistemas termodinámicos si dos de ellos están en equilibrio con un tercer sistema, entonces también están en equilibrio entre sí. Por lo tanto, al alcanzar el equilibrio la temperatura es una constante.