Sistemas. Procesos y Estados

1. SISTEMA TERMODINÁMICO
Se define como una cantidad de materia objeto de estudio, delimitada por una superficie
arbitraria. Este límite o frontera puede ser real o imaginario, fijo o móvil, y en términos
matemáticos tendría espesor cero, y por consiguiente no contiene ninguna masa ni ocupa
volumen. Todo lo que esta fuera de las fronteras es el medio exterior, entorno o alrededores.
MEDIO
FRONTERA
SISTEMA

2. Teóricamente se pueden definir tres tipos de
sistemas termodinámicos: cerrado, abierto y aislado

3. Fase. Cantidad de materia cuya composición
química y estructura física es homogénea en
todas sus partes. En la naturaleza existen tres
fases: sólida, líquida y gaseosa. Algunas
características de las fases del agua, se
muestran en la Figura.
Al existir varias fases, éstas se separan entre sí
por límites de fase. En cada una de ellas la
sustancia puede existir a varias presiones y
temperaturas, o sea en varios estados

4. La Fig. 1.7, representa los
diversos cambios de fase a los
que puede estar sometida la
materia en la naturaleza.

5. Estado. Condición de un sistema dada por un conjunto de sus
propiedades macroscópicas observables (temperatura, presión,
densidad, etc.). Un sistema puede cambiar de estado sin cambiar
de fase.
En cierto estado, las propiedades de un sistema tienen valores
fijos, si uno de ellos cambia, entonces se cambiará a otro
diferente. Al especificar cierto número de propiedades, el resto
toman valores de forma automática.
Postulado de estado. El estado de un sistema simple compresible
se determina completamente por dos propiedades intensivas
independientes.
Temperatura y volumen específico son propiedades
independientes y ambas pueden fijar cierto estado, mientras que
temperatura y presión son independientes únicamente en sistemas
de una sola fase.

6. Propiedades. Son características de un
sistema. Para una sustancia en un estado,
cada una de ellas tiene un sólo valor definido,
y tendrá siempre el mismo valor para dicho
estado, sin importar como lo haya alcanzado.
Se clasifican en dos clases: intensivas y
extensivas.

7. La Figura muestra diversos criterios para
clasificación de procesos termodinámicos, y
sus características principales.

8. Diagramas de proceso
En la Figura se analizan diagramas Temperatura vs. Volumen y Presión vs.
Entalpía, para procesos comunes de enfriamiento, compresión y expansión.