Primera ley de Termodinámica

Sistema termodinámicos

Definición: objetos que podrían interactuar con el entorno a través de la energía

Un cambio de estado en el un sistema termodinámico es conocido como un proceso termodinámico.

Estos cambios en energía son cuantificados en Q (calor) y W (trabajo)

Q: + entra al sistema y - cuando sale

W: + hecho por el sistema (expande) y - cuando hecho en el sistema (comprime)

dW = p * dV

Energía interna

Se representa con U y es la suma de las energías cineticas de las particulas de un objeto más la energía potencial de sus interacciones.

ΔU = U2 - U1 = Q - W

Primera ley de termodinámica: conservación de energía

Es independiente de la trayectoria; su valor recae unícamente en el estado incial y final

Casos especiales:

sistema aislado: U2 = U1 = 0 la energía interna es constante

sistema cíclico.U2 =U1 y Q = W el estado incial y final son el mismo

Tipos de procesos

proceso adiabático como aquel donde no entra ni sale calor del sistema

Q= 0

U2 = U1 = ΔU = -W

proceso isocórico se efectúa a volumen constante.

W = 0

U2 = U1 = ΔU = Q

proceso isobárico se efectúa a presión constante.

W = p (V2 - V1 )

proceso isotérmico se efectúa a temperatura constante

Gases ideales

La energía interna del gas ideal depende únicamente de su temperatura, no de su presión ni de su volumen.

CV y Cp del gas ideal difieren por R, la constante del gas ideal.

Cp = CV + R

Trayectoria entre estados

Definición: estados intermedios entre el incial y el final

Hay un número infinito de trayectorias entres estados; el calor y el trabajo dependen de la trayectoria.

La cantidad diferencial entre los estado incial y final es finita. Sin embargo, hay estados con cantidades infinitas.