Termodinamica

1. I N T E G R A N T E S :
G A R C I A B O R B O N C A R L O S
Y A T Z A R E T C A S A N D R A F R A I J O U R U C H U R T U
R E Y E S D A V I D A L E J A N D R O
R A Y O S L U I S G E R A R D O S A U C E D A R A Y O S
M A R L O N A L B E R T O V E G A U R E N D A
E Q U I P O 1
TERMODINÁMICA

2. TERMODINÁMICA
• Se identifica con el nombre de termodinámica a la rama
de la física que hace foco en el estudio de los vínculos
existentes entre el calor y las demás variedades
de energía. Analiza, por lo tanto, los efectos que poseen
a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura,
presión, densidad, masa y volumen en cada sistema.

3. HISTORIA DE LA TERMODINÁMICA
La historia de la termodinámica como disciplina científica se
considera generalmente que comienza en el año de 1650, por
lo que a continuación se presentaran una serie de sucesos e
investigaciones realizadas que fueron fundamentales para
llegar al día de hoy a entender el concepto de termodinámica.

4. HISTORIA DE LA TERMODINÁMICA
• En 1679, un asociado de Boyle, Denis Papin basándose
en estos conceptos, construyó un digestor de vapor.
• En 1697, el ingeniero Thomas Savery, a partir de los
diseños de Papin, construyó el primer motor térmico.
• En 1733, Bernoulli usó métodos estadísticos, junto con
la mecánica clásica, para extraer resultados de
la hidrodinámica, iniciando la mecánica estadística.

5. HISTORIA DE LA TERMODINAMICA
• En 1781 los conceptos de capacidad calorífica y calor latente, fueron
desarrollados por el profesor Joseph Black.
• En 1783, Lavoisier propone la teoría del calórico.
• En 1798 Benjamin Thompson, conde de Rumford, demostró la
conversión del trabajo mecánico en calor.
• Sobre la base de todo este trabajo previo, Sadi Carnot, el "padre de
la termodinámica ", publicó en 1824 Reflexiones sobre la energía
motriz del fuego, un discurso sobre la eficiencia térmica, la energía, la
energía motriz y el motor.
• Los fundamentos de la termodinámica estadística se establecieron
por los físicos como James Clerk Maxwell, Ludwig Boltzmann, Max
Planck, Rudolf Clausius, Johannes van der Waals y Willard Gibbs.

6. PRIMERA LEY DE TERMODINÁMICA
• También conocida como principio de conservación de la
energía para la termodinámica, establece que si se
realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia
calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.
Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor
como la energía necesaria que debe intercambiar el
sistema para compensar las diferencias entre trabajo y
energía interna.
• Fue propuesta por Nicolas Léonard Sadi
Carnot en 1824

7. ECUACION DE LA PRIMERA LEY DE
TERMODINÁMICA
• Donde U es la energía interna del sistema (aislado),
Q es la cantidad de calor aportado al sistema y W
es el trabajo realizado por el sistema. Esta última
expresión es igual de frecuente encontrarla en la
forma ∆U = Q + W.

8. SEGUNDA LEY DE TERMODINÁMICA
• Establece, en otras palabras, que todo proceso cuyo
único fin sea el de crear o destruir energía, es
imposible, esto es, niega la existencia de una
máquina de movimiento perpetuo de primera clase.
• Siempre observamos que un gas comprimido tiende
a expandirse, que el calor fluye de los cuerpos
calientes a los fríos, etc., pero nunca observamos que
estos procesos ocurran en forma espontánea en
dirección opuesta. A través de la segunda ley de la
Termodinámica, que constituye la generalización de
estas observaciones, podremos entender estos
fenómenos.

9. ECUACION DE LA SEGUNDA LEY DE
TERMODINÁMICA
•∆U = Q + W
• Donde U es la energía interna del sistema (aislado),
Q es la cantidad de calor aportado al sistema y W
es el trabajo realizado por el sistema.

10. SEGUNDA LEY DE TERMODINÁMICA
• Uno de estos fenómenos anteriormente
mencionados es una maquina térmica la cual es lo
siguiente: Un motor o máquina térmico (a) cuyo
objetivo es proporcionar continuamente trabajo al
exterior, transformando en trabajo el máximo
posible del calor absorbido, consiste en un
dispositivo mediante el cual se hace recorrer un
ciclo a un sistema, en sentido tal que absorbe calor
mientras la temperatura es alta, cede una
cantidad menor a una temperatura inferior y
realiza sobre el exterior un trabajo neto.

11. SEGUNDA LEY DE TERMODINÁMICA
• Con base a esto se realizaron dos teoremas propuestos por
Carnot y Kelvin Planck con respecto a las maquinas térmicas.
• Teorema de Carnot: Ninguna máquina térmica operando en
ciclos entre dos recipientes térmicos dados, tiene una eficiencia
mayor que la de una máquina reversible (de Carnot) operando
entre los mismos dos recipientes. Carnot) operando entre los
mismos dos recipientes.
• Teorema de Kelvin Planck: Toda transformación cíclica, cuyo
único resultado final sea el de absorber Toda transformación
cíclica, cuyo único resultado final sea el de absorber calor de un
cuerpo o fuente térmica a una temperatura dada y convertirlo
íntegramente en trabajo, es imposible. Íntegramente en trabajo,
es imposible.

12. SEGUNDA LEY DE TERMODINÁMICA
• Esquema grafico de los teoremas antes
mencionados:

13. LEY 0 DE TERMODINAMICA
• La ley cero de la termodinámica 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 tendrá la
misma temperatura que el cuerpo C. Por lo cual
estaremos seguros de que tanto el cuerpo A, como
el B y C, estarán los tres, en equilibrio térmico. Es
decir: los cuerpo A, B y C, tendrán igual temperatura.
• Este principio fundamental, aun siendo ampliamente
aceptado, no fue formulado formalmente hasta
después de haberse enunciado las otras tres leyes.
De ahí que recibiese el nombre de principio cero.

14. EQUILIBRIO TÉRMICO EN LA LEY 0 DE
TERMODINÁMICA
• Si dos o más cuerpos se encuentran a diferente
temperatura y son puestos en contacto, pasado
cierto tiempo, alcanzarán la misma temperatura,
por lo que estarán térmicamente equilibrados.
• Esta ley de la termodinámica ha sido utilizada en
dispositivos como el termómetro para medir
temperatura. A pesar de que el termómetro es
primitivamente usado desde la época de Galileo,
esta ley fue enunciada mucho después, por James
Clerk Maxwell, y formulada como una ley
posteriormente por Ralph Fouler.
• La ley tiende a tener una aplicación practica en lo
que hoy en día conocemos como termómetro.

15. MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCIÓN