Termodinàmica: Lleis, Processos i Conceptes Clau

Conceptes Fonamentals de la Termodinàmica

Principi Zero de la Termodinàmica

Si dos objectes es troben en equilibri tèrmic amb un tercer, aleshores són en equilibri tèrmic entre ells.

Propietat Termomètrica

Sempre que es posen dos cossos en contacte, hi ha transferència d'energia tèrmica, sense saber-ne el sentit inicial.

Punt Triple de l'Aigua

Estat en què coexisteixen en equilibri l'aigua, el gel i el vapor a 610 Pa i 273,15 K.

Coeficient de Dilatació Tèrmica

Mesura el canvi relatiu de longitud o volum que es produeix quan un cos sòlid o un fluid experimenta un canvi de temperatura a pressió constant.

Calor

Energia que es transfereix d'un objecte a un altre degut a una diferència de temperatures.

Capacitat Calorífica

Calor subministrada a una substància per tal de canviar la seva temperatura.

Primer Principi de la Termodinàmica

Conservació de l'Energia

L'energia no es crea ni es destrueix, només es transforma d'un tipus a un altre.

Processos Termodinàmics

Procés Isocòric

Procés que no produeix treball. Tota la calor que transferim al sistema augmentarà la seva energia interna.

Procés Isobàric

El gas s'expandeix o es contreu, però la pressió no varia.

Procés Adiabàtic

Procés en què el sistema no perd ni guanya calor. Es realitza en un tub aïllat que impedeix la transferència de calor amb l'entorn.

Procés Isotèrmic

Procés a temperatura constant. El sistema està en contacte amb una font exterior capaç de bescanviar calor amb el sistema.

Segon Principi de la Termodinàmica: Enunciats Clau

Enunciat de Kelvin

És impossible que un sistema pugui extreure energia en forma de calor d'una sola font tèrmica i convertir-la completament en treball sense que es produeixin canvis nets en el sistema.

Enunciat de Clausius

És impossible que l'únic resultat en un procés sigui transferir energia en forma de calor d'un objecte a un altre més calent.

Enunciat de la Màquina Tèrmica

És impossible que una màquina tèrmica funcioni cíclicament sense produir cap altre efecte que extreure calor d'un únic focus realitzant una quantitat de treball exactament equivalent.

Enunciat del Refrigerador

És impossible que un refrigerador funcioni cíclicament sense produir cap altre efecte que la transferència de calor d'un objecte fred a un altre calent.

Màquina de Carnot

Cap màquina tèrmica que funcioni entre dos focus tèrmics donats pot tenir un rendiment major que una màquina reversible que operi entre aquests dos focus.