Termodinámica. Conceptos básicos y principio cero de la termodinámica.


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    Conceptos básicos

    Para comenzar es necesario conocer una serie de conceptos que se repetirán a lo largo de los temas que se trataran en este apartado.

    Sistema termodinámico: Conjunto o región del espacio objeto de estudio. Para estudiar el sistema, debemos definir unos límites del propio sistema, que pueden ser reales o imaginarios.

    • Sistema abierto: Permite el intercambio de masa y de energía con el exterior.

    • Sistema cerrado: Permite el intercambio de energía, pero no el de masa.

    Propiedades: Características observables del sistema (son medibles de una manera relativamente fácil). Ejemplo: Temperatura, presión, volumen…

    • Propiedades macroscópicas: Masa, volumen, temperatura, presión…

    • Propiedades microscópicas: Masa de los átomos, energía de rotación de la partícula…

    Estado de un sistema: Son las condiciones en las que se encuentra un sistema caracterizado por sus propiedades/ variables termodinámicas.

    Proceso termodinámico: Es la secuencia de estados que pasa un sistema termodinámico para ir de un estado inicial a uno final.

    Ciclo termodinámico: Proceso que se inicia y vuelve al mismo estado inicial.

    Sistema homogéneo: Todas sus propiedades son uniformes en el sistema.

    Sistema heterogéneo: Sus propiedades no son uniformes.

    Propiedades internas: Dentro del sistema y no tienen relación con el exterior. Ejemplo: Temperatura, presión o volumen.

    Propiedades externas: Dependen del exterior, del sistema de referencia que tengamos y del sistema que analicemos. Ejemplo: Posición, velocidad…

    Propiedades intensivas: Son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño del cuerpo por lo que su valor permanece inalterable al subdividir el sistema inicialen varios subsistemas.

    Propiedades extensivas: Son aquellas que dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño del cuerpo, por lo que su valor es proporcional al tamaño del sistema que describe.

    Sustancia pura: Está formado por una sola especie química.
    Fase o estados de agregación: Solido, liquido, gas, equilibro solido-liquido, equilibrio liquido-gas…

    Sustancia multifase: Puede estar en distintos estados de agregación dependiendo de sus propiedades termodinámicas. Ejemplo: agua.

    Régimen estacionario de un sistema abierto que está en equilibrio se define como aquel en el que no varían las propiedades termodinámicas y por tanto, tampoco se modifican, con el tiempo, las funciones de estado.

    Régimen transitorio: Las propiedades del sistema varían con el tiempo. En ellos se debe plantear (modelizar) una ecuación diferencial que permita ver la variación de la propiedad en el tiempo.

    Proceso reversible: Proceso ideal que ocurre si se puede realizar de tal manera que el sistema y las alteraciones puedan llegar a las mismas condiciones iniciales por el mismo camino.

    Proceso irreversible: Son todos los procesos de la naturaleza en los que no se puede volver al mismo estado inicial por el mismo camino.





    PRINCIPIO CERO DE LA TERMODINÁMICA.

    • Pared adiabática: Limite entre dos sistema (A y B) que cuando se modifica una propiedad del sistema A no afecta a las propiedades del sistema B. Es una pared aislante ideal.

    • Pared diatérmica: Es una pared que permite que haya una relación entre las propiedades A y B. Si dos sistemas cuyas propiedades no cambian con el tiempo y están separadas mediante una pared diatérmica, se dice que se encuentran en equilibro térmico.

    PRINCIPIO CERO DE LA TERMODINÁMICA:
    Si tenemos dos sistemas A y B separados por una pared adiabática y, a su vez, están conectados con otro sistema C separados por una pared diatérmica, los sistemas A y B estás en equilibrio térmico entre sí.

    Así, se define la temperatura como: La propiedad que tienen en común los sistemas que están en equilibrio térmico entre sí.

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    Genial hilo, mis dies.





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