Este documento define la termodinámica como la rama de la física que estudia las relaciones entre las diferentes formas de energía y materia. Explica las propiedades termodinámicas como la energía interna, la energía libre de Gibbs y la energía libre de Helmholtz. También resume las cuatro leyes de la termodinámica, incluida la ley cero sobre el equilibrio térmico y la segunda ley sobre los límites en la transformación de la energía.

1. TERMODINÁMICA
Alumna: Maria Fernanda Pisco Aspajo
Docente: Blgo. Carlos Davila

2. DEFINICIÓ
N
La termodinámica es una rama de la física que
establece relaciones de interconversión de las
diferentes formas de energía y materia.
Una parte de la termodinámica es la bioenergética,
la cual intenta describir esas mismas relaciones de
procesamiento de la energía pero en relación a los
organismos vivos.

4. PROPIEDADES
TERMODINÁMICOS
Existen cuatro interpretaciones distintas de la energía
libre termodinámica según los parámetros utilizados
para estudiar un sistema.
Energía
Libre:

5. La energía interna, es un tipo de energía libre
termodinámica que tienen los sistemas sin necesidad de
acudir a la energía del exterior. Es decir, es la energía
necesaria para formar un sistema termodinámico sin
absorber energía de su medio inmediato en forma de
temperatura o volumen. Usualmente, la energía interna es
simbolizada como “U” en la termodinámica.
La energía interna se calcula por medio de la siguiente expresión
matemática:
[latex] Delta U = Q – W [/latex]

6. La energía libre de Gibbs (anteriormente conocida como energía
disponible), también llamada entalpía libre, es el potencial
termodinámico empleado para describir cuál es la cantidad
máxima de trabajo reversible que puede llevar a cabo un
sistema termodinámico sometido a presión y temperatura
constante.
La energía de Gibbs se representa simbólicamente como “G” en la
termodinámica, se calcula por medio de la siguiente fórmula
matemática.
[latex] G = H – T*S [/latex]

7. La energía libre de Helmholtz (también conocida como función
trabajo), es el potencial termodinámico utilizado para
determinar la cantidad de trabajo que puede llevar a cabo un
sistema termodinámico bajo condiciones de temperatura y
presión constante. A diferencia de la energía libre de Gibbs, en
este caso no se toma en cuenta el proceso de transformación
del sistema, ya que solo importa el estado inicial y final del
sistema.
La energía libre de Helmholtz se representa con la letra “F” y se calcula
mediante la siguiente ecuación matemática:
[latex] F = U – T*S [/latex]

8. LEYES DE LA
TERMODINAMICA

9. La termodinámica establece cuatro leyes
fundamentales : el equilibrio termodinámico (o
ley cero), el principio de conservación de la
energía (primera ley), el aumento temporal de la
entropía (segunda ley) y la imposibilidad del
cero absoluto (tercera ley). Las leyes de la
termodinámica estudian y describen los
sistemas termodinámicos y como interactúan
con su entorno.

10. LEY CERO DE LA
TERMODINÁMICA:
EQUILIBRIO TÉRMICO
Llamada también ley de equilibrio térmico o
a veces ley de igualación de temperaturas.
Entre las leyes de la termodinámica, esta
fue la última en consolidarse. Fue
propuesta en 1930 por Guggenheim y
Fowler.

11. Si tenemos un objeto A en equilibrio térmico con
un objeto B, y este último también está en
equilibrio con otro objeto C, entonces A y C
también estarán en equilibrio térmico. Es decir: si
A = B y B = C, entonces se tiene que A= C.

13. SEGUNDA LEY DE
LA
TERMODINAMICA
Establece límites en la transformación o
uso de la energía y la dirección en que los
procesos termodinámicos pueden ocurrir.
Fue propuesta por Nicolás Léonard Sadi
Carnot en 1824 (esta ley fue considerada
anteriormente como la primera).

15. El cero absoluto (0 K, igual a -273,15 °C) es la
menor temperatura, que en teoría la materia
podría existir. Experimentalmente, es imposible
llegar a esta medida, así como también, es
imposible construir una máquina que sea de
movimiento perpetuo.

16. Al aproximarse al cero absoluto, se producen
fenómenos interesantes en la materia como por
ejemplo:
• Superfluidez: elementos como el helio (He) se
transforman en un líquido casi sin viscosidad.
• Superconductividad: la electricidad se conduce
casi que sin resistencia. Mucho mejor que en el
cobre (Cu) o el oro (Au).