Primera Ley de Termo
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7/24/2019 Primera Ley de Termo
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TERMODINÁMICA
La termodinámicaes la rama de la
física que estudia
los procesos donde
hay transferencia
de energía en
forma de calor y de
trabajo.
Cuando dos cuerpos adiferentestemperaturas se
ponen en contacto
térmico entre sí, latemperatura del
cuerpo más cálidodisminuye y la delmás frío aumenta.
La termodinámicaintenta determinar
qué es lo que
impulsa la reacción
y qué es lo que
determina su fin.
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Energía es la
capacidad para
efectuar un
trabajo.
Clases deEnergía
Energía térmica Energía química
Energía nuclear
Energía eléctrica Energía potencial
Energía cinética
ENERGÍA
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CONCEPTOS TERMODINAMICOS
SISTEMA: parte del
universo objeto de estudio
• SISTEMA ABIERTO: Es
aquel que intercambiamateria y energía con el
ambiente.
• SISTEMA CERRADO: Es
aquel que sólo intercambiaenergía con el medio
ambiente.• SISTEMA AISLADO: Es
aquel que no intercambia
materia y energía con el
medio que lo rodea.
AMBIENTE
(alrededores oentorno): es todo lo
que rodea al sistemay generalmente
interactúa con él.
LIMITES : es toda
pared, contorno o
borde real o ideal
que separa elsistema del
ambiente.
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VARIABLES O PROPIEDADES TERMODINÁMICAS
Son las propiedades macroscópicas, observables y
cuantificables de la materia, también se denominan variables
de estado tales como el volumen, la presión, la temperatura, la
composición, la densidad y pueden ser intensivas o extensivas.
PROPIEDADESINTENSIVAS
Son aquellas que no
dependen de la
cantidad de materia ytienen un mismo valor,
como la presión, el
volumen, la densidad,
etc.
PROPIEDADES
EXTENSIVAS
Son aquellas que
dependen de lacantidad de materia y
son aditivas, como la
masa y el volumen.
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PROCESOS TERMODINÁMICOS
Son aquellos que afectan a un sistematermodinámico al cambiar de un estado a otro (p.
ej. una reacción química).
Son aquellos que cambia de un estado
metaestable a un estado más estable de
menor energía y no se pueden revertir.
Son aquellos que cambia de un estado inicial
estable a un estado final también estable,
pasando por una secuencia continua de
estados de equilibrio y se pueden revertir
Procesos
Irreversibles:
Procesos
reversibles:
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ENERGÍA INTERNA (U)
• Es la energía que tienen los
cuerpos. Está asociada a los
átomos y moléculas que lo
forman.Concepto
Variación dela energíainterna
f iU U U
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TRABAJO
El trabajo es una
interacción entre elsistema y su medio
que tiene lugar en
los bordes del
sistema. Tiene que
haber movimiento
El cuerpo que ejerce lafuerza sobre el otro
cuerpo “pierde” parte de
su energía total. Estaenergía la “gana el otro
cuerpo”
Trabajo mecánico
dw = Fedl
Fe = fuerza externa
l = desplazamiento
Trabajo tensión
dw = kldl
kl = tensión
l = desplazamiento
Trabajo superficialdw = gdA
g = tensión superficial
A = área
Trabajo gravitacionaldw = mgdl
m = masa
g = constante
gravitacional
l = desplazamiento
Trabajo es la energía quele transfiere un cuerpo aotro cuando lo “empuja”,
lo “jala” o lo “levanta”
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CALOR (Q )
Se define como la energía
que se transfiere entre un
sistema y sus alrededoresdurante un cambio en el
estado del sistema y se
transfiere como resultado
de una diferencia de
temperatura entre elsistema y sus alrededores
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TEMPERATURA
Temperatura
es una medida
de energíatérmica
(calor). Temperatura
= Energíatérmica
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CONVENCIÓN DE SIGNOS PARA CALOR
Ambiente
Ambiente Ambiente
Ambiente Exotérmico (-) Endotérmico (+)
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Es el principio de conservación de la energía aplicado a
un sistema: la energía no puede crearse ni destruirse, sólo
transformarse de una forma a otra.
Euniverso = Esistema + Eambiente = 0
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
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q = calor agregado al sistema
w = trabajo realizado por los alrededores sobre el sistema
U = incremento en la energía interna
U = q + w
Ambiente
- q+ q
+ w
- wSistema
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Procesos adiabáticosUn proceso adiabático es aquel en el que no hay intercambio de energía
térmica q entre un sistema y sus alrededores.
Procesos isobáricoUn proceso isobárico es aquel en el que la presión permanece
constante.
Procesos isocóricosUn proceso isocórico es aquel en el que el volumen del sistema
permanece constante.
Procesos isotérmicosUn proceso isotérmico es aquel en el que la temperatura del sistema
permanece constante.
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U Q W
Q W U Primera Ley de la
Termodinámica
W = - U
Q = U
Q = W
Proceso isocórico
Proceso adiabático
Proceso isotérmico
Q W U Proceso isobárico
RESUMEN DE ECUACIONES