LECCIÓN 1 La termodinámica El sistema termodinámico Estados y procesos La masa: variables intensivas y extensivas Homogeneidad y fases

TERMODINÁMICA Es la parte de la física clásica que estudia las propiedades energéticas de la materia. Como parte de la física, el método de trabajo de la termodinámica es el método cientifico

LA FÍSICA CLÁSICA El estudio se hace a escala humana. El observador es ajeno al estudio. La medida está idealizada.

ESTUDIO DE LA MATERIA I

ESTUDIO DE LA MATERIA II

SINGULARIDADES Para fijar las singularidades es preciso conocer, clasificar y catalogar los cuerpos y los fenómenos naturales. El criterio de catalogación clásico es el principio de causalidad: “Toda causa da lugar a un efecto, la causa nunca puede ser anterior al efecto”.

TEORÍAS Físico-matemática: Parte de una hipótesis de la realidad y se justifica por sus resultados: la Mecánica. Fenomenológica: Estudia directamente los fenómenos naturales, sin hacer hipótesis, e induce leyes universales: la Termodinámica.

LA COMPARACIÓN Todas las propiedades de los cuerpos se obtienen mediante la medida. A la Física se conoce como “la Ciencia de la medida”. La comprobación de una teoría se hace por comparación de sus previsiones con las propiedades de los cuerpos.

MAGNITUD Una magnitud es toda propiedad que acepta ser medida. Está compuesta de: Numero que expresa el resultado de la medida. Error implícito en la medida. Unidades del patrón con que se mide. Dimensiones propias del patrón de medida.

SISTEMA TERMODINÁMICO I Es la porción de naturaleza que es el objeto de estudio de la termodinámica. Debe ser reconocible en todo momento. Se define como la porción de naturaleza contenida dentro de una superficie cerrada, que puede ser real o imaginaria.

SISTEMA TERMODINÁMICO II El observador elige el sistema según sus necesidades descriptivas. También puede elegir sus porciones, que se llaman subsistemas La configuración íntima del sistema y de sus subsistemas es desconocida por el observador.

EL MEDIO EXTERNO Es la porción de naturaleza, ajena al sistema, que influye o es influido por él. Si la superficie cerrada que limita al sistema es material, se conoce como pared y forma parte del medio externo. El medio externo se idealiza, es decir, se simplifica mediante ciertas condiciones preestablecidas.

EL UNIVERSO El conjunto constituido por el sistema y el medio externo se conoce como el universo, sin sentido cosmológico. El universo contiene todos los elementos capaces de influirse mutuamente, fuera de él nada influye ni se deja influir por el sistema ni su medio externo.

ESTADOS DEL SISTEMA El estado de un sistema termodinámico es la situación en la que permanece sin cambios temporales. Puede ser: Estado de equilibrio si no presenta variaciones espaciales. Estado estacionario si presenta variaciones espaciales.

PARAMETRIZACIÓN Asigna al sistema las medidas que lo determinan y que fijan su situación. Ligadura, o acción externa al sistema que es capaz de sustituir la influencia de otro sistema sobre él. Variables, o magnitudes del sistema que determinan su individualidad y la situación en que se encuentra.

ESTADO DE EQUILIBRIO Es la situación final que alcanza un sistema sometido a ligaduras externas constantes y uniformes, es decir, independientes del tiempo e iguales en toda la superficie del sistema. Las ligaduras externas se imponen mediante el medio externo o las paredes materiales que lo rodean.

ESTADO ESTACIONARIO Es la situación final que alcanza un sistema sometido a ligaduras externas constantes y no uniformes, es decir, independientes del tiempo y con valores que son diferentes en los distintos puntos de la superficie del sistema. Las ligaduras externas sólo pueden imponerse mediante el medio externo.

PROCESOS Una transformación de un sistema se produce cuando sufre un cambio que se aprecia mediante sus variables. Un proceso de un sistema es aquella transformación que parte de un estado de equilibrio y llega a otro estado de equilibrio.

LA INTERACCIÓN Es la acción mutua entre un sistema y otro, o con el medio externo, que provoca una transformación en ellos. En termodinámica toda interacción implica el intercambio de una magnitud. Si esa magnitud es conservativa, el exceso o defecto externo informa del cambio que experimenta el sistema.

TIPOS DE INTERACCIONES

TIPOS DE PAREDES La termodinámica necesita paredes especiales que se citan a continuación:

INTERACCIÓN MATERIAL La interacción material es la más difícil de estudiar, pues existen diferentes sustancias. Se tratará al final. Se define un sistema cerrado como aquel que posee una masa constante, es decir, está rodeado de una pared impermeable.

VARIABLES Las variables de un sistema cerrado pueden ser de dos tipos: Extensivas, cuando dependen de la masa del sistema, por ejemplo, el volumen. Intensivas, cuando no dependen de la masa del sistema, por ejemplo, la presión.

HOMOGENEIDAD Las variables extensivas se expresar por unidad de masa o de moles. Se conocen como variables específicas o molares. Se dice que un sistema cerrado en estado de equilibrio es homogéneo cuando sus variables especificas o molares tienen el mismo valor en todos sus puntos.

FASES Toda porción macroscópica de un sistema en equilibrio que sea homogénea constituye una fase del sistema. Todo sistema puede estar compuesto por varias fases en equilibrio entre sí. Ejemplo: Agua y hielo a 0º C y 1 atm, representan dos fases del agua.

LECCIÓN 1 FIN