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1. LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
“Dos sistemas que
separadamente
están en equilibrio
térmico con un
tercer sistema,
están en equilibrio
térmico también
entre sí”
TermodinámicaTermodinámica
PresionaPresiona
ENTERENTER

2. En el equilibrio térmico no hay flujo de calor
neto por estar a la misma temperatura, así,
la temperatura es un indicador de equilibrio
térmico, lo que justifica el uso de ésta como
variable termodinámica. La ley cero avala el
uso, tanto de los termómetros, como de la
temperatura.
TermodinámicaTermodinámica

3. TermodinámicaTermodinámica
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Es un postulado del principio de conservación de la energía.
“La Energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma de un
tipo a otro”
Expresada en términos de variables termodinámicas:
“La variación de la energía interna de un sistema es igual a la energía
transferida a los alrededores o por ellos en forma de calor o trabajo”
∆U = q + w
∆U = cambio en la energía interna
q = calor absorbido ( + ) o cedido ( – )
w = trabajo efectuado por el sistema ( – )
o sobre el sistema ( + )

4. TermodinámicaTermodinámica
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
∆U = q + w
∆U = cambio en la energía interna
q = calor absorbido ( + ) o cedido ( – )
w = trabajo efectuado por el sistema ( – ) o
sobre el sistema ( + )
Nota que la energía que entra al sistema
se considera positiva y la energía que
sale se considera negativa, por ejemplo,
en la imagen el calor es positivo y el
trabajo también.

5. TermodinámicaTermodinámica
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
La Energía no puede destruirse, pero en
cada conversión se pierde algo de energía
en forma de un “calor inútil”. La medida en
que se degrada la energía hasta la
“inutilidad” recibe el nombre de “Entropía”.
El concepto entraña consecuencias e
implicaciones de muy amplia trascendencia
científica y filosófica, ya que indica que el
universo marcha lentamente a una muerte
segura, conocida como la muerte térmica
del unverso.
En la naturaleza hay procesos que suceden pero cuyos procesos
inversos no, para explicar esa falta de reversibilidad se formuló la
segunda ley de la termodinámica. Los procesos naturales tienden
a ir hacia la dispersión de la energía.
El vaso de autollenado de Robert
Boyle, violaría la segunda ley de la
termodinámica

6. TermodinámicaTermodinámica
Otra forma de expresarla, sería:
“La Entropía total del universo
siempre aumenta cuando se realiza
un proceso irreversible”.
Además, esta ley implica también que:
“El calor fluye espontáneamente desde un
sistema de mayor hacia uno de menor
temperatura y no fluye espontáneamente
en el sentido opuesto”
Una forma de expresar esta ley podría
ser:
“Ninguna transformación energética
puede llegar a ser del 100%.
Las máquinas de movimiento perpetuo
son imposibles de acuerdo a la segunda
ley de la termodinámica.

7. TermodinámicaTermodinámica
ENTROPÍA
Pérdida parcial de la capacidad para efectuar trabajo . También,
se puede interpretar en términos de orden y desorden:
Un aumento en la Entropía está asociado con
un incremento del desorden en la materia. Un
aumento en la entropía de un sistema aislado
que evoluciona hacia el equilibrio se relaciona
directamente con el paso de estados menos
probables a estados más probables. La
Entropía S de un sistema es una función del
estado termodinámico del sistema.
La medida de la dispersión de la energía se
describe mediante la ENTROPÍA (S). Lo
espontáneo es pasar de un estado de menor
entropía a uno de mayor entropía.

8. ¿Mayor o menor entropía?
ΔS = + ΔS = +
ΔS = - ΔS = -
TermodinámicaTermodinámica

9. TermodinámicaTermodinámica
TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Enunciado de Nernst-Simon:
“En cualquier proceso isotérmico que implique sustancias en
equilibrio interno, la variación de entropía tiende a cero cuando la
temperatura tiende a cero absoluto”
Es válido tanto para sustancias puras como para mezclas,
aunque en esta últimas sea muy difícil encontrar la condición de
equilibrio necesaria.
En general, se concluye de esta ley que el cero absoluto es
imposible de alcanzar en un número finito de pasos.

10. TIRANÍA TERMODINÁMICA
Si nos quedamos con las tres leyes clásicas de la termodinámica, tenemos
un juego en el que nunca querríamos participar, si tuviéramos la posibilidad
de elegir:
No puedes ganar.
No puedes empatar.
No puedes abandonar.
Así que sólo nos queda perder. Y ciertamente, si el universo llegara a durar
lo suficiente, llegaría un momento en el que todas sus partículas estarían a
la misma temperatura, y sería imposible ningún proceso termodinámico, lo
que se conoce como la Muerte Térmica del Universo.
Pero no podemos elegir. Es el juego que nos ha tocado jugar y no podemos
cambiar sus reglas.
TermodinámicaTermodinámica

11. En un capítulo especial de la serie animada “The
Simpsons”, Lisa, aburrida por la falta de escuela,
construye una máquina de movimiento continuo
que cada vez va más rápido. La idea no agrada a
Homer , que le advierte gritando:
“Lisa, en esta casa nosotros obedecemos las
leyes de la termodinámica”.
LAS LEYES DE LA TERMODINÁMICA Y LOS SIMPSON
TermodinámicaTermodinámica
La máquina de movimiento perpetuo de Lisa
que gira cada vez más rápido viola la primera
ley, porque generaría energía de la nada,
además de no degradarse, hecho que viola la
segunda ley de la termodinámica.