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Termodinámica.
Transformación de la energía

¿Qué es un estado termodinámico?

Un estado termodinámico es un conjunto de variables de un sistema termodinámico que deben ser especificados para poder reproducir el sistema. Los parámetros individuales se conocen como variables de estado, parámetros de estado o variables termodinámicas.

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¿Qué es un estado termodinámico?

Cuando un conjunto suficiente de variables termodinámicas ha sido especificado, los valores de todas las demás propiedades del sistema quedan definidas inequívocamente. El número de valores necesarios para especificar el estado depende del sistema, y no siempre es conocido.

¿Qué es una función de estado?

Las funciones de estado describen la condición momentánea de un sistema termodinámico. Indiferentemente del camino que siga un proceso termodinámico para ir de un estado a otro, el cambio total de cualquier variable de estado será el mismo. Esto significa que los cambios incrementales en dichas variables son diferenciales exactos.

Algunos ejemplos de función de estado son: la entalpía, la entropía, la energía interna, la presión, la temperatura, el volumen específico, etc.

Estos valores pueden ser tanto magnitudes intensivas como extensivas.

Las funciones de estado de los sistemas generalmente tienen una cierta dependencia entre ellas. La dependencia entre las funciones termodinámicas es universal.

Hay varios diagramas termodinámicos que sirven para modelar las transiciones entre estados termodinámicos.

Cada sistema o tipo de sustancia se caracteriza por una ecuación de estado o ecuación constitutiva que relaciona algunas de las variables de estado entre sí. Esto se debe a que los sistemas en equilibrio tienen un número finito de grados de libertad de acuerdo con la regla de las fases de Gibbs.

Estado de equilibrio termodinámico

Los sistemas que se encuentran en la naturaleza suelen ser dinámicos y complejos. En muchos casos sus estados se pueden describir aproximándose a las condiciones ideales.

Una de estas condiciones ideales es el estado de equilibrio. Las leyes de la termodinámica  postulan que todos los sistemas aislados tenderán a cambiar con el fin de aproximarse al estado de equilibrio.

El estado de equilibrio es un objeto primitivo de la termodinámica clásica o de equilibrio, en el que se denomina estado termodinámico. Hay varios tipos diferentes de estados de equilibrio, que corresponden a diferentes variables físicas. Un sistema alcanza el equilibrio termodinámico cuando se satisfacen al mismo momento las condiciones de todos los tipos relevantes de equilibrio.

A continuación, se enumeran algunos tipos diferentes de equilibrio.

  • Equilibrio térmico: cuando un sistema en equilibrio térmico la temperatura en todo un sistema es uniforme, el sistema está en equilibrio térmico.

  • Equilibrio mecánico: si en cada punto dentro de un sistema dado no hay cambio de presión y no hay movimiento de material.

  • Equilibrio de fase: esto ocurre cuando la masa para cada fase individual alcanza un valor que no cambia con el tiempo.

  • Equilibrio químico: en el equilibrio químico, la composición química de un sistema se ha estabilizado y no cambia con el tiempo.

    Autor:

    Fecha publicación: 10 de julio de 2019
    Última revisión: 22 de enero de 2022