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LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA Dos sistemas que separadamente están en equilibrio térmico con un tercer sistema, están en equilibrio térmico también entre.

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Presentación del tema: "LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA Dos sistemas que separadamente están en equilibrio térmico con un tercer sistema, están en equilibrio térmico también entre."— Transcripción de la presentación:

1 LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA Dos sistemas que separadamente están en equilibrio térmico con un tercer sistema, están en equilibrio térmico también entre sí Termodinámica Termodinámica Presiona ENTER

2 En el equilibrio térmico no hay flujo de calor neto por estar a la misma temperatura, así, la temperatura es un indicador de equilibrio térmico, lo que justifica el uso de ésta como variable termodinámica. La ley cero avala el uso, tanto de los termómetros, como de la temperatura. Termodinámica Termodinámica

3 PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA Es un postulado del principio de conservación de la energía. La Energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma de un tipo a otro Expresada en términos de variables termodinámicas: La variación de la energía interna de un sistema es igual a la energía transferida a los alrededores o por ellos en forma de calor o trabajo U = q + w U = cambio en la energía interna q = calor absorbido ( + ) o cedido ( – ) w = trabajo efectuado por el sistema ( – ) o sobre el sistema ( + )

4 Termodinámica Termodinámica PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA U = q + w U = cambio en la energía interna q = calor absorbido ( + ) o cedido ( – ) w = trabajo efectuado por el sistema ( – ) o sobre el sistema ( + ) Nota que la energía que entra al sistema se considera positiva y la energía que sale se considera negativa, por ejemplo, en la imagen el calor es positivo y el trabajo también.

5 Termodinámica Termodinámica SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA La Energía no puede destruirse, pero en cada conversión se pierde algo de energía en forma de un calor inútil. La medida en que se degrada la energía hasta la inutilidad recibe el nombre de Entropía. El concepto entraña consecuencias e implicaciones de muy amplia trascendencia científica y filosófica, ya que indica que el universo marcha lentamente a una muerte segura, conocida como la muerte térmica del unverso. En la naturaleza hay procesos que suceden pero cuyos procesos inversos no, para explicar esa falta de reversibilidad se formuló la segunda ley de la termodinámica. Los procesos naturales tienden a ir hacia la dispersión de la energía. El vaso de autollenado de Robert Boyle, violaría la segunda ley de la termodinámica

6 Termodinámica Termodinámica Otra forma de expresarla, sería: La Entropía total del universo siempre aumenta cuando se realiza un proceso irreversible. Además, esta ley implica también que: El calor fluye espontáneamente desde un sistema de mayor hacia uno de menor temperatura y no fluye espontáneamente en el sentido opuesto Una forma de expresar esta ley podría ser: Ninguna transformación energética puede llegar a ser del 100%. Las máquinas de movimiento perpetuo son imposibles de acuerdo a la segunda ley de la termodinámica.

7 Termodinámica Termodinámica ENTROPÍA Pérdida parcial de la capacidad para efectuar trabajo. También, se puede interpretar en términos de orden y desorden: Un aumento en la Entropía está asociado con un incremento del desorden en la materia. Un aumento en la entropía de un sistema aislado que evoluciona hacia el equilibrio se relaciona directamente con el paso de estados menos probables a estados más probables. La Entropía S de un sistema es una función del estado termodinámico del sistema. La medida de la dispersión de la energía se describe mediante la ENTROPÍA (S). Lo espontáneo es pasar de un estado de menor entropía a uno de mayor entropía.

8 ¿Mayor o menor entropía? ΔS = + ΔS = - Termodinámica Termodinámica

9 TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA Enunciado de Nernst-Simon: En cualquier proceso isotérmico que implique sustancias en equilibrio interno, la variación de entropía tiende a cero cuando la temperatura tiende a cero absoluto Es válido tanto para sustancias puras como para mezclas, aunque en esta últimas sea muy difícil encontrar la condición de equilibrio necesaria. En general, se concluye de esta ley que el cero absoluto es imposible de alcanzar en un número finito de pasos.

10 TIRANÍA TERMODINÁMICA Si nos quedamos con las tres leyes clásicas de la termodinámica, tenemos un juego en el que nunca querríamos participar, si tuviéramos la posibilidad de elegir: No puedes ganar. No puedes empatar. No puedes abandonar. Así que sólo nos queda perder. Y ciertamente, si el universo llegara a durar lo suficiente, llegaría un momento en el que todas sus partículas estarían a la misma temperatura, y sería imposible ningún proceso termodinámico, lo que se conoce como la Muerte Térmica del Universo. Pero no podemos elegir. Es el juego que nos ha tocado jugar y no podemos cambiar sus reglas. Termodinámica Termodinámica

11 En un capítulo especial de la serie animada The Simpsons, Lisa, aburrida por la falta de escuela, construye una máquina de movimiento continuo que cada vez va más rápido. La idea no agrada a Homer, que le advierte gritando: Lisa, en esta casa nosotros obedecemos las leyes de la termodinámica. LAS LEYES DE LA TERMODINÁMICA Y LOS SIMPSON Termodinámica Termodinámica La máquina de movimiento perpetuo de Lisa que gira cada vez más rápido viola la primera ley, porque generaría energía de la nada, además de no degradarse, hecho que viola la segunda ley de la termodinámica.


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