LEYES DE LATERMODINAMICALey Cero de la TermodinámicaA esta ley se le llama de “equilibrio térmico”. El equilibrio térmico ...
La primera ley de la termodinámica da una definiciónprecisa del calor, y lo identifica como una forma deenergía. Puede con...
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Leyes de la termodinamica

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Leyes de la termodinamica

  1. 1. LEYES DE LATERMODINAMICALey Cero de la TermodinámicaA esta ley se le llama de “equilibrio térmico”. El equilibrio térmico debe entendersecomo el estado en el cual los sistemas equilibrados tienen la misma temperatura.Esta ley dice “Si dos sistemas A y B están a la misma temperatura, y B está a lamisma temperatura que un tercer sistema C, entonces A y C están a la mismatemperatura”. Este concepto fundamental, aun siendo ampliamente aceptado, nofue formulado hasta después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahíque recibe la posición cero.Un ejemplo de la aplicación de esta ley lo tenemos en los conocidos termómetros.El equilibrio térmico debe entenderse como el estado en el cual los sistemasequilibrados tienen la misma temperatura. Esta ley es de gran importancia porquepermitió definir a la temperatura como una propiedad termodinámica y no enfunción de las propiedades de una sustancia. La aplicación de la leycero constituye un método para medir la temperatura de cualquier sistemaescogiendo una propiedad del mismo que varíe con la temperatura con suficienterapidez y que sea de fácil medición, llamada propiedad termométrica. En eltermómetro de vidrio esta propiedad es la altura alcanzada por el mercurio en elcapilar de vidrio debido a la expansión térmica que sufre el mercurio por efecto dela temperatura. Cuando se alcanza el equilibrio térmico, ambos sistemas tienenla misma temperatura.Primera Ley de la TermodinámicaEsta primera ley, y la más importante de todas, también conocida como principiode conservación de la energía, dice: “La energía no puede ser creada nidestruida, sólo puede transformarse de un tipo de energía en otro”.
  2. 2. La primera ley de la termodinámica da una definiciónprecisa del calor, y lo identifica como una forma deenergía. Puede convertirse en trabajo mecánico yalmacenarse, pero no es una sustancia material.Experimentalmente se demostró que el calor, queoriginalmente se medía en unidades llamadas calorías,y el trabajo o energía, medidos en julios, erancompletamente equivalentes. Una caloría equivale a4,186 julios.Segunda Ley de la TermodinámicaLa segunda ley dice que “solamente se puede realizarun trabajo mediante el paso del calor de un cuerpo conmayor temperatura a uno que tiene menortemperatura”. Al respecto, siempre se observa que elcalor pasa espontáneamente de los cuerpos calientes alos fríos hasta quedar a la misma temperatura.La segunda ley de la termodinámica da, además, una definición precisa de unapropiedad llamada entropía (fracción de energía de un sistema que no es posibleconvertir en trabajo).Para entenderla, la entropía puede considerarse como una medida de lo próximo ono que se halla un sistema al equilibrio; también puede considerarse como unamedida del desorden (espacial y térmico) del sistema.Pues bien, esta segunda ley afirma que “la entropía, o sea, el desorden, de unsistema aislado nunca puede decrecer. Por tanto, cuando un sistema aisladoalcanza una configuración de máxima entropía, ya no puede experimentarcambios: ha alcanzado el equilibrio”Como la entropía nunca puede disminuir, la naturaleza parece pues “preferir”’ eldesorden y el caos. Puede demostrarse que el segundo principio implica que, si nose realiza trabajo, es imposible transferir calor desde una región de temperaturamás baja a una región de temperatura más alta.Tercera Ley de la TermodinámicaEl tercer principio de la termodinámica afirma que “el cero absoluto no puedealcanzarse por ningún procedimiento que conste de un número finito de pasos. EsTrabajo y energía.
  3. 3. posible acercarse indefinidamente al cero absoluto, pero nunca se puede llegar aél”.Es importante recordar que los principios o leyes de la Termodinámica son sólogeneralizaciones estadísticas, válidas siempre para los sistemas macroscópicos,pero inaplicables a nivel cuántico.Asimismo, cabe destacar que el primer principio, el de conservación de la energía,es una de las más sólidas y universales de las leyes de la naturaleza descubiertashasta ahora por la ciencia.

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