Semana 1SISTEMA TERMODINAMICO:Es una parte del universo que se separa con la finalidad poderla estudiar. Para ello se asla de los alrededores a travs de lmites o fronteras, de tal manera que todo lo que se encuentra fuera de lo delimitado se denomina alrededores.

PROCESO ISOTERMICO:Se presenta cuando la temperatura del sistema, permanece constante independientemente de los cambio de presin o volumen que sufran. Este proceso se rige por la ley de Boyle-Mariotte de Robert Boyle (1626-1691), Fsico Qumico irlands conocido por sus experimentos acerca de las propiedades de los gases y Edme Mariotte (1620-1684), Fsico Francs que descubri la ley que relacin la presin y el volumen de los gases a temperatura constante.Si un proceso isotrmico formado por un gas experimenta una expansin isotrmica, para que la temperatura permanezca constante la cantidad de calor recibido debe ser igual al trabajo que realiza durante la expansin. Pero si presenta una compresin isotrmica, para que la temperatura tambin permanezca constante el gas tiene que liberar una cantidad de calor igual al trabajo desarrollado sobre l. La temperatura no cambia, su energa interna (Ei), son constantes y su variacin de energa interna (Ei) es igual a cero, por lo que se cumple que (Ei es constante) (Ei = 0 ) Q=Tr.

PROCESO ISOBARICO:Es cuando hay una variacin del volumen o temperatura y la presin permanece constante, no importando si el gas sufre una compresin o una expansin. Este proceso rige por la Ley de Charles: Jackes A. Charles ( 1742-1822). Qumico, fsico y aeronauta Francs, que fue el primero en hacer mediciones acerca de los gases que se expanden al aumentar la temperatura.Las ecuaciones para el proceso isobrico son:

PROCESO ISOCORICO:Se presenta cuando el volumen del sistema permanece constante. Ya que la variacin del volumen es cero, no se realiza trabajo sobre el sistema ni de ste ltimo de sobre los alrededores, por lo que se cumple Tr = 0 Y Ei = Q, esto indica que todo el calor suministrado aumentara en la misma proporcin a la energa interna, en general esto se presenta cuando un gas se calienta dentro de un recipiente con volumen fijo.Cuando se calientan dos masas iguales de gas, a una presin constante y otra a volumen constante, para que logren el mismo incremento de temperatura se requiere proporcionar mayor calor al sistema a presin constante (Qp>Qv). Ello se debe a que en el proceso isobrico el calor suministrado se usa para aumentar la energa interna y efectuar trabajo, mientras que en el proceso isocrico todo el calor se usa para incrementar exclusivamente la energa interna.

PROCESO ADIABATICO:Ocurre cuando el sistema no crea ni recibe calor, cumplindose que (Q=0) y Ei = -Tr , aun cuando el gas puede presentar expansin o comprensin. En resumen las condiciones que se tienen que cumplir para los procesos son termodinmicos son:

Semana 2

Ley Cero de la termodinmica La ley cero de la termodinmica establece que si un cuerpo A se encuentra a la misma temperatura que un cuerpo B y este tiene la misma temperatura que un tercer cuerpo C, entonces, el cuerpo A tendr la misma temperatura que el cuerpo C. Por lo cual estaremos seguros de que tanto el cuerpo A, como el B y C, estarn los tres, en equilibrio trmico. Es decir: los cuerpos A, B y C, tendrn igual temperatura.

Equilibrio trmico Si dos o ms cuerpos se encuentran a diferente temperatura y son puestos en contacto, pasado cierto tiempo, alcanzarn la misma temperatura, por lo que estarn trmicamente equilibrados. Esta ley de la termodinmica ha sido utilizada en dispositivos como el termmetro para medir temperatura. A pesar de que el termmetro es primitivamente usado desde la poca de Galileo, esta ley fue enunciada mucho despus, por James Clerk Maxwell, y formulada como una ley posteriormente por Ralph Fouler.

TRABAJOEl TRABAJO MECANICO se define como la energa que se transfiere entre un sistema termodinmico y sus alrededores cuando entre ambos se ejerce una fuerza y se produce un desplazamiento.

Energa CinticaLa energa cintica es la energa que un objeto posee debido a su movimiento. La energa cintica depende de la masa y la velocidad del objeto segn la ecuacin E = (1/2)mv2donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado. El valor de E tambin puede derivarse de la ecuacin E = (ma)ddonde a es la aceleracin de la masa m y d es la distancia a lo largo de la cual se acelera. Las relaciones entre la energa cintica y la energa potencial, y entre los conceptos de fuerza, distancia, aceleracin y energa, pueden ilustrarse elevando un objeto y dejndolo caer.

Cuando el objeto se levanta desde una superficie se le aplica una fuerza vertical. Al actuar esa fuerza a lo largo de una distancia, se transfiere energa al objeto. La energa asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energa potencial. Si se deja caer el objeto, la energa potencial se convierte en energa cintica.

Energa Potencial

El concepto energa potencial, U, se asocia con las llamadas fuerzas conservadoras. Cuando una fuerza conservadora, como la fuerza de gravedad, acta en un sistema u objeto; la energa cintica ganada (o perdida) por el sistema es compensada por una perdida (o ganancia) de una cantidad igual de energa potencial. Esto ocurre segn los elementos del sistema u objeto cambia de posicin. Una fuerza es conservadora si el trabajo realizado por sta en un objeto es independiente de la ruta que sigue el objeto en su desplazamiento entre dos puntos. Otras fuerzas conservadoras son: la fuerza electrosttica y la fuerza de restauracin de un resorte.Segn la energa cintica aumenta, la ganancia debe ser compensada por una perdida de una cantidad igual en energa potencial. Es decir, segn la pelota cae, la energa cintica aumenta mientras que la energa potencial disminuye.

Conservacin de la EnergaDefinimos energa como la capacidad para producir trabajo. Puede existir en una variedad de formas y pude transformarse de un tipo de energa a otro tipo. Sin embargo, estas transformaciones de energa estn restringidas por un principio fundamental, el principio de conservacin de la energa. Una forma de establecer este principio es "la energa ni se crea ni se destruye". Otra forma de decirlo es, la energa total de un sistema aislado permanece constante.

Energa Potencial GravitacionalLa energa potencial gravitacional es la energa que posee un objeto, debido a su posicin en un campo gravitacional. El uso ms comn de la energa potencial gravitacional, se da en los objetos cercanos a la superficie de la Tierra donde la aceleracin gravitacional, se puede presumir que es constante y vale alrededor de 9.8 m/s2. Puesto que el cero de energa potencial gravitacional, puede elegirse en cualquier punto (como la eleccin del cero de un sistema de coordenadas), la energa potencial a una altura h por encima de ese punto es igual al trabajo que sera requerido para elevar el objeto a esa altura sin cambio neto en su energa cintica. Puesto que la fuerza requerida para elevar un objeto es igual a su peso, se sigue que la energa potencial gravitacional es igual a su peso multiplicado por la altura a la que se eleva.PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICAEl primer principio es una ley de conservacin de la energa y, a su vez, una definicin precisa del calor. Afirma que, como la energa no puede crearse ni destruirse (dejando a un lado las posteriores ramificaciones de la equivalencia entre masa y energa) la cantidad de energa transferida a un sistema en forma de calor ms la cantidad de energa transferida en forma de trabajo sobre el sistema debe ser igual al aumento de la energa interna (U) del sistema. El calor y el trabajo son mecanismos por los que los sistemas intercambian energa entre s.Q + L = U (1) ms precisamente:Q + L = U (2)Cuando un sistema se pone en contacto con otro de menor nivel energtico que l, tiene lugar un proceso de igualacin de los niveles energticos de ambos. El primer principio de la termodinmica identifica el calor, como una forma de energa. Puede convertirse en trabajo mecnico y almacenarse. Experimentalmente se demostr que el calor, que originalmente se meda en unidades llamadas caloras, y el trabajo o energa, medidos en joule, eran completamente equivalentes.

Semana 3SUSTANCIA PURAEs toda sustancia que tiene su composicin qumica homognea e invarianteEjemplo: el agua, el nitrgeno, el oxgeno, el amonaco y muchos ms.La sustancia pura puede presentarse en distintas fases: slido, lquido y gaseosa. Dependiendo de los valores de presin y temperatura una sustancia puede estar como slido, lquido o vapor o presentarse en dos o tres fases a la vez.

CAMBIOS DE FASE

Existen en la naturaleza muchas situaciones en que dos fases de una sustancia pura coexisten en equilibrio. El agua existe como lquido y vapor dentro de una olla de presin. El agua slida o hielo a la temperatura y presin normales del ambiente comienza su proceso de condensacin. A pesar de que todas las fases de las sustancias son importantes, solo se estudiarn las fases lquido y vapor y su mezcla.

TEMPERATURA DE SATURACIN Y PRESIN DE SATURACIN

La temperatura y presin de saturacin son aquellas en donde ocurre la ebullicin de una sustancia pura. Para una presin de saturacin existe un nico valor de temperatura de saturacin y viceversa. Para el agua, a una presin de 101.35 kPa la temperatura de saturacin es 100C. En sentido inverso, a una temperatura de 100C la presin de saturacin es 101.35 kPa. La grfica de Psat contra Tsat da una curva caracterstica para cada sustancia pura y se conoce como curva de saturacin de lquido-vapor