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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.

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Leyes de la termodinámica

Leyes de la termodinámica

Las leyes de la termodinámica son un conjunto de leyes sobre las que se basa la termodinámica. En concreto, se trata 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…

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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…

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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.…

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Temperatura

Temperatura

Definición de temperatura: La temperatura es la magnitud termodinámica que pone en evidencia la energía térmica de un cuerpo con relación a la de otro.

A pesar que la definición de temperatura es simple y concisa, se puede explicar qué es la temperatura de un modo más extenso:

¿Qué es la temperatura?

La temperatura es una magnitud física de la materia que cuantifica las nociones comunes de calor y frío. Los objetos de baja temperatura los percibimos fríos,…

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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…

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Grado Kelvin

Grado Kelvin

El grado kelvin es la unidad de temperatura del Sistema Internacional. El grado kelvin es una de las siete unidades básicas de temperatura. Su símbolo en el sistema internacional de unidades es K.

Junto con el grado centígrado, el grado kelvin es una de las dos unidades de temperatura más utilizadas mundialmente.

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…

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Propiedades termodinámicas

Propiedades termodinámicas

Una propiedad termodinámica es una característica o una particularidad que permite los cambios de la sustancia de trabajo, es decir, cambios de energía.

Las propiedades termodinámicas pueden clasificarse en intensivas y extensivas. Son intensivas las que no dependen de la cantidad de materia del sistema (presión, temperatura, composición). Las extensivas dependen del tamaño del sistema (masa, volumen).

Las variables termodinámicas son las magnitudes que estimamos necesario o conveniente especificar para dar una descripción…

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Entropía

Entropía

¿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.…

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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…

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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…

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Calor

Calor

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…

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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).

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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.

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Colector solar

Colector solar

Los colectores solares son los elementos que capturan la radiación solar y la convierten en energía térmica, en calor. Se trata de un tipo de panel solar diseñado para usarlo en instalaciones de energía solar térmica. También es conocido como captador solar.

La función de la energía solar térmica es aprovechar la energía solar para obtener calor, para calentar un fluido. A diferencia de la energía solar fotovoltaica cuya función es generar electricidad.

Como colectores solares se conocen…

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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.…

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Eficiencia solar

Eficiencia solar

Definimos la eficiencia de las células fotovoltaicas a la proporción de energía solar que se convierte en energía eléctrica a través de la energía fotovoltaica.

La eficiencia de las células fotovoltaicas es uno de los elementos que determinan la producción de una instalación de energía solar fotovoltaica. Los otros factores que determinan el rendimiento de una planta solar son la latitud y el clima.

El valor de eficiencia de conversión de una célula fotovoltaica depende de varios factores.…

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Procesos termodinámicos

Procesos termodinámicos

Un proceso termodinámico es la evolución de unas determinadas propiedades, las cuales se las denomina propiedades termodinámicas, en relación a un determinado sistema termodinámico. Para poder estudiar un proceso termodinámico se requiere que estas el sistema esté en equilibrio termodinámico en el punto inicial y final del proceso; es decir, que las magnitudes que sufren una variación al pasar de un estado a otro deben estar completamente definidas en sus estados inicial y final.

De esta forma los procesos termodinámicos…

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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…

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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…

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