Conceptos Clave de Termodinámica Física

Termodinámica Física

Fundamentos de la Termodinámica

La conversión de la energía y el hecho de que el calor fluya de los objetos calientes a los objetos fríos y no en sentido inverso.

Definiciones Clave

• Sistema: Cualquier grupo de átomos, moléculas, partículas u objetos del que deseamos ocuparnos.
• Energía Interna: Es la suma de la energía de todas las moléculas de un sistema.
• Contaminación Térmica: Cuando el calor de desecho es indeseable.

Principios Generales

• Los sistemas naturales tienden a avanzar a estados más desordenados.
• La relación entre la entropía y el principio de la termodinámica es que el desorden tiende a aumentar en ambos.
• Hay mayor entropía en el estado gaseoso.
• A mayor temperatura, mayor presión; y a menor temperatura, menor presión.
• Podemos forzar al calor a fluir en sentido opuesto, pero solo a expensas de fuerza externa, como sucede en un aire acondicionado que reduce la temperatura del aire. En ausencia de un esfuerzo externo, el calor fluye de lo caliente a lo frío.

Máquina de Vapor

Estos sistemas podrán realizar trabajo sobre objetos externos. La energía suministrada puede hacer una o dos cosas (o ambas):

1. Incrementar la energía interna del sistema si permanece en el sistema.
2. Realizar trabajo externo si sale del sistema.

Procesos Termodinámicos

• Un gas en expansión adiabática realiza trabajo sobre su entorno y cede energía interna, lo que hace que se enfríe.
• Si a un gas se lo comprime, la temperatura aumenta al igual que su energía interna, y la energía cinética se calienta.
• Si se puede alterar la temperatura del aire, añadiendo o extrayendo calor, también se puede alterar la presión.
• Los procesos adiabáticos se producen en cámaras de combustible y el trabajo mecánico en los pistones.
• Cuando el combustible del automóvil entra en combustión, su entropía aumenta porque pasa de ser líquido a gaseoso.
• Un motor diésel no necesita bujías, ya que el gasóleo posee alta temperatura.

Ecuación de Carnot

Consideraciones sobre la eficiencia de las máquinas térmicas:

• A. Establece un límite inferior para la eficiencia en cualquier máquina térmica. FALSO
• B. A mayor diferencia de temperatura entre los depósitos de un sistema térmico, menor será la eficiencia. FALSO
• C. La eficiencia ideal depende únicamente de la diferencia de temperatura entre el suministro de calor y el escape. VERDADERO

Notas Adicionales (Contexto Desconocido)

• Tendrá una escala de 648 grados.
• Aumenta 45 J de energía, ya que no realiza ningún trabajo.
• No, porque existe una parte de la energía que se pierde y va a un depósito frío.