LEYES DE LA TERMODINÁMICA

Es la parte de la física que trata las relaciones entre el calor y las restantes formas de energía.

Fue fundada en 1824 por el ingeniero francés Sadi Carnot, a partir del estudio de la conversión del calor en trabajo en las maquinas de vapor.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA 

(PRINCIPIO DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA)

• La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

• Si se realiza trabajo sobre un sistema o si este intercambia color con otro, la energía interna del sistema variara.

• El trabajo neto realizado por la maquina es igual a la diferencia entre el calor que fluye hacia ella y el calor que desprende.

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

(PRINCIPIO DE LA TENDENCIA AL DESORDEN DE LA MATERIA)

• Es imposible la transferencia de calor desde un cuerpo de menor temperatura hacia otro de mayor temperatura.

• La antropia o grado de desorden de un sistema aislado siempre aumenta.

• Es imposible que toda la energía absorbida por una maquina se convierta completamente en trabajo. 

LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

(PRINCIPIO SOBRE EL EQUILIBRIO TÉRMICO Y LA TEMPERATURA)

La Ley Cero fue llamada así porque se formulo después de la Primera y Segunda ley.

• Si dos sistemas están en equilibrio térmico con tercer sistema, entonces, los primeros dos sistemas se encuentran en equilibrio térmico.

La Ley Cero establece que si dos o mas cuerpos con diferentes temperaturas se ponen en contacto, el calor se distribuye uniformemente y en consecuencia las partes del sistema alcanzan la misma temperatura.

ESCALAS DE TEMPERATURA

Temperatura es una medida de la energía cinética promedio de las partículas que forman un cuerpo.

ESCALA CELSIUS

Para esta escala, se toman como puntos fijos, los puntos de ebullición y de solidificación del agua, a los cuales se les asignan los valores de 100 y 0 respectivamente. En esta escala, estos valores se escriben como 100° y 0°. Esta unidad de medida se lee grado Celsius y se denota por °C.

El grado Celsius, es la unidad creada por Anders Celsius para su escala de temperatura. Se tomó para el Kelvin y es la unidad de temperatura más utilizada internacionalmente.

A partir de su creación en 1750 fue denominado grado centígrado (se escribía °c, en minúscula). Pero en 1948 se decidió el cambio en la denominación oficial para evitar confusiones con la unidad de ángulo también denominada grado centígrado (grado geométrico), aunque la denominación previa se sigue empleando extensamente en el uso coloquial.

Hasta 1954 se definió asignando el valor 0 a la temperatura de congelación del agua, el valor 100 a la de temperatura de ebullición «ambas medidas a una atmósfera de presión» y dividiendo la escala resultante en 100 partes iguales, cada una de ellas definida como 1 grado. Estos valores de referencia son muy aproximados pero no correctos por lo que, a partir de 1954, se define asignando el valor 0,01 °C a la temperatura del punto triple del agua y definiendo 1 °C como la fracción 1/273,16 de la diferencia con el cero absoluto.

ESCALA KELVIN

En este caso, la escala fue establecida por la escala kelvin, donde el valor de 0° corresponde al cero absoluto, temperatura en la cual las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. En escala Celsius esta temperatura corresponde a -273 °C. Esta unidad de medida se lee Kelvin y se denota por [K]. Esta unidad se llama también Escala Absoluta y es también la unidad adoptada por el Sistema Internacional de Unidades.

Dado que 0 K corresponden a -273,15 °C, se puede hallar una fórmula de conversión, entre la escala Celsius y la escala Kelvin, de la siguiente forma:

                                           TK = TC + 273.15 C·

ESCALA FAHRENHEIT

En esta escala también se utilizaron puntos fijos para construirla, pero en este caso fueron los puntos de solidificación y de ebullición del cloruro amónico en agua. Estos puntos se marcaron con los valores de 0 y 100 respectivamente. La unidad de esta escala se llama grado Fahrenheit y se denota por °F. Dado que en escala Celsius, los valores de 0 °C y 100 °C corresponden a 32 °F y 212 °F respectivamente, la fórmula de conversión de grados Celsius a Fahrenheit es:

                                            Tf = 9/5  Tc + 32 c·

Formulas