Ley cero de la termodinámicailustración de la segunda ley mediante una máquina térmica
Termodinámica es la rama de la física que describe los estados del equilibrio a través de la energía interna y volumen, también de magnitudes de temperatura y presión que son derivados del volumen y la energía interna.
Energía: capacidad para realizar un trabajo.
Entropía: mide el desorden de un sistema, aumenta con cada proceso irreversible. Cuando un sistema realiza un proceso irreversible disminuye su capacidad para realizar el trabajo, por lo que un aumento de entropía es la disminución de la capacidad de hacer un trabajo.
Entalpía: expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, se define como la suma de la energía interna del sistema mas el producto de la presión y el volumen del sistema.
Trabajo: un sistema realiza trabajo mecánico sobre otro sistema cuando el primero le transfiere algún tipo de energía mecánica o electromecánica, ya sea una compresión, una expansión, etc.
Calor Se denomina calor a la energía intercambiada entre un sistema y el medio que le rodea.
Equilibrio termodinámico: es aquel en el que dos sistemas se encuentran sus temperaturas, sus presiones y sus potenciales químicos con el mismo valor.
Sistema: es una región del espacio definida por un observador. Todo aquello que no sea parte del sistema se considera los alrededores.
Tipos de sistema
Abierto: puede intercambiar energía y materia con su entorno.
Cerrado: pueden intercambiar energía pero no materia.
Aislado: no puede intercambiar energía ni materia.
Procesos termodinámicos
Procesos isotérmicos: la temperatura no cambia.
Procesos isobáricos: la presión no varía.
Procesos isócoros: volumen permanece constante.
Procesos adiabáticos: no hay transferencia de calor alguna.
Procesos diatérmicos: dejan pasar el calor fácilmente.
Leyes de la Termodinámica
Principio Cero: establece que el equilibrio térmico es una propiedad transitiva. Si dos cuerpos A y B están en equilibrio térmico y a su vez B está en equilibrio térmico con otro cuerpo C; entonces A y C están también en equilibrio térmico.
Primera Ley de la Termodinámica: “La energía no se crea, ni se destruye solo se transforma.” Es una versión de la ley de la conservación de la energía adaptada a sistemas termodinámicos, Estipula que el cambio de la energía interna de un sistema cerrado es igual a la cantidad de calor suministrado al sistema, menos la cantidad de trabajo realizo por el sistema en sus alrededores.
Segunda Ley de la Termodinámica: Establece la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. En un proceso termodinámico natural, la suma de las entropías de los sistemas termodinámicos implicados aumenta. El aumento de la entropía da cuenta de la irreversibilidad de los procesos naturales, y la asimetría entre el futuro y el pasado.
Tercera Ley de la termodinámica: Indica que la entropía de una sustancia pura y cristalina en el cero absoluto es nula. Al llegar al cero absoluto, 0 K, cualquier proceso de un sistema físico se detiene y la entropía alcanza un valor mínimo y constante.
