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Termodinámica

Termodinámica química

Termodinámica química

La termodinámica química es el estudio de la interrelación del calor y el trabajo con reacciones químicas o con cambios físicos de estado dentro de los límites de las leyes de la termodinámica.

La termodinámica química implica no solo mediciones de laboratorio de varias propiedades termodinámicas, sino también la aplicación de métodos matemáticos para el estudio de preguntas químicas y la espontaneidad de los procesos.

Termodinámica

Termodinámica

La termodinámica es la rama de la física clásica que estudia y describe las transformaciones termodinámicas inducidas por el calor y el trabajo en un sistema termodinámico, como resultado de procesos que implican cambios en las variables de estado de temperatura y energía.

La termodinámica clásica se basa en el concepto de sistema macroscópico, es decir, una porción de masa física o conceptualmente separada del entorno externo, que a menudo se supone por comodidad que no se ve perturbada por el intercambio de…

Leyes de la termodinámica

Leyes de la termodinámica

La termodinámica se basa principalmente en un conjunto de cuatro leyes que son universalmente válidas cuando se aplican a sistemas que caen dentro de las restricciones implícitas en cada uno.

El primer principio que se estableció fue la segunda ley de la termodinámica, tal como la formuló Sadi Carnot el 1824. El 1860 ya estableció dos "principios" de la termodinámica con las obras de Rudolf Clausius y William Thomson, Lord Kelvin. Con el tiempo, estos principios se han convertido en "leyes". El 1873, por ejemplo, Willard Gibbs afirmó…

Termodinámica

Termodinámica

La termodinámica es la rama de la física que estudia los efectos de los cambios de temperatura, presión y volumen de un sistema físico (un material, un líquido, un conjunto de cuerpos, etc.), a un nivel macroscópico. La raíz "termo" significa calor y dinámica se refiere al movimiento, por lo que la termodinámica estudia el movimiento del calor en un cuerpo. La materia está compuesta por diferentes partículas que se mueven de manera desordenada. La termodinámica estudia este movimiento desordenado.

La…

Ley cero de la termodinámica

Ley cero de la termodinámica

La ley cero de la termodiámica habla de lo que experimentamos cada día: dos sistemas que estan en equilibrio térmico con un tercero están en equilibrio entre sí. Se dice que dos cuerpos están en equilibrio térmico cuando, al ponerse en contacto, sus variables de estado no cambian. En torno a esta simple idea se establece la ley cero.

Toda ley de la física tiene su relevancia, así como la ley cero de la termodinámica, que curiosamente fue la última ley a ser introducida en la literatura.…

Temperatura. ¿Qué es?

Temperatura. ¿Qué es?

La temperatura es una magnitud física de la materia que expresa cuantitativamente las nociones comunes de calor y frío. Los objetos de baja temperatura son fríos, mientras que objetos de temperaturas más altas los consideramos tibios o calientes. La temperatura se mide cuantitativamente con termómetros. Los termómetros pueden ser calibrados respecto a diferentes escalas de temperatura.

Escalas para medir la temperatura

Las tres escalas más habituales para medir la temperatura són:

  • La escala Celsius (grados centígrados)

Kelvin. Escala de temperatura.

Kelvin. Escala de temperatura.

El kelvin es la unidad de temperatura del Sistema Internacional. El kelvin es una de las siete unidades básicas de temperatura. Su símbolo en el sistema internacional de unidades es K. La escala Kelvin es una escala de temperatura termodinámica (absoluta) donde el cero absoluto, la teórica ausencia de energía, es cero (0 K). Esta unidad recibe su nombre en honor al físico, matemático e ingeniero británico William Thomson (1824 - 1907), que posteriormente fue nombrado Lord Kelvin. Lord Kelvin escribió sobre la necesidad de una "escala…

Entropía - Termodinámica

Entropía - Termodinámica

¿Qué es la entropía? La entropía (S) es una magnitud termodinámica definida originariamente como criterio para predecir la evolución de los sistemas termodinámicos.

La entropía es una función de estado de carácter extensivo. El valor de la entropía, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se da de forma natural. La entropía describe cómo es de irreversible un sistema termodinámico.

El significado de entropía es evolución o transformación.…

Procesos termodinámicos

Procesos termodinámicos

En física, se denomina proceso termodinámico a la evolución de determinadas magnitudes (o propiedades) propiamente termodinámicas relativas a un determinado sistema termodinámico. Desde el punto de vista de la termodinámica, estas transformaciones deben transcurrir desde un estado de equilibrio inicial a otro final; es decir, que las magnitudes que sufren una variación al pasar de un estado a otro deben estar perfectamente definidas en dichos estados inicial y final.

De esta forma los procesos termodinámicos pueden ser interpretados…

Tercera ley de la termodinámica

Tercera ley de la termodinámica

La tercera ley de la termodinámica, a veces llamada teorema de Nernst o Postulado de Nernst, relaciona la entropía y la temperatura de un sistema físico.

La tercera ley de la termodinámica afirma que no se puede alcanzar el cero absoluto en un número finito de etapas. La tercera ley de la termodinámica también se puede definir como que al llegar al cero absoluto, 0 grados kelvin, cualquier proceso de un sistema físico se detiene y que al llegar al cero absoluto la entropía alcanza un valor mínimo…

Primera ley de la termodinámica

Primera ley de la termodinámica

La primera ley de la termodinámica fue anunciada por Julius Robert von Mayer en 1841. Se trata del principio de la conservación de la energía.

Definición de la primera ley de la termodinámica: La energía total de un sistema aislado ni se crea ni se destruye, permanece constante. La energía sólo se transforma de un tipo a otro. Cuando desaparece una clase de energía debe producirse una cantidad equivalente de otra clase.

Un cuerpo puede tener cierta velocidad con lo que tiene energía cinética. Si pierde…

Calor. ¿Qué es?

Calor. ¿Qué es?

En la física, en particular en la termodinámica, el calor se define como la contribución de la energía transformada como resultado de una reacción química o nuclear y transferida entre dos sistemas o entre dos partes de un mismo sistema. Esta energía no es atribuible a un trabajo o a una conversión entre dos diferentes tipos de energía. El calor es, por lo tanto, una forma de energía transferida y no una forma de energía contenida como energía interna.

A medida que se intercambia la energía, el…

Energía interna - Termodinámica

Energía interna - Termodinámica

En termodinámica, la energía interna es la energía total que contiene un sistema termodinámico.

La energía interna es la energía que se necesita para crear el sistema. Según esta definición, queda excluida de la energía interna la energía para desplazar el entorno del sistema, cualquier energía relacionada con campos de fuerza externos (energía potencial, energía gravitatória, etc) o cualquier energía asociada con el movimiento (por ejemplo, energía cinética).

Proceso isotérmico

Proceso isotérmico

En termodinámica, un proceso isotérmico es una transformación termodinámica a temperatura constante, es decir, una variación del estado de un sistema físico durante el cual la temperatura del sistema no cambia con el tiempo. Los dispositivos llamados termostatos pueden mantener un valor de temperatura constante.

La transformación isotérmica de un gas perfecto es descrita por la ley de Boyle que, en un diagrama de presión-volumen (o plano de Clapeyron), está representada por una rama de la hipérbola equilátera.

Temperatura térmica

Temperatura térmica

La temperatura térmica es la medida absoluta de la temperatura y es uno de los parámetros principales de la termodinámica. Su unidad de medida en el sistema internacional de medidas es el kelvin.

Se trata de una escala "absoluta" porque es la medida de la propiedad fundamental de la temperatura: su valor cero, o cero absoluto, es la temperatura más baja posible. No hay nada que pueda tener una temperatura inferior al cero absoluto. El cero absoluto de la temperatura termodinámica, transformado en la escala Celsius equivaldría a 273,5ºC.…

Sistema termodinámico

Sistema termodinámico

Un sistema termodinámico es una porción del espacio material, separada del resto del universo termodinámico (es decir, del entorno externo) por medio de una superficie de control real o imaginario (o borde), rígida o deformable.

Un sistema termodinámico puede ser el asiento de transformaciones internas e intercambios de materia y / o energía con el entorno externo (es decir, todo lo externo al sistema que interactúa con él).

Clasificación de sistemas termodinámicos

Dentro de la termodinámica hay…

Proceso adiabático

Proceso adiabático

Un proceso adiabático es un proceso termodinámico en el que el sistema no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático puede ser además isentrópico, que significa que el proceso puede ser reversible.

El proceso adiabático proporciona una base conceptual rigurosa para la teoría utilizada para exponer la primera ley de la termodinámica y, como tal, es un concepto clave en termodinámica.

El término adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una…