Este documento resume conceptos clave de la termodinámica como la temperatura, el calor, el trabajo y la energía interna. Explica las leyes cero y primera de la termodinámica, incluyendo fórmulas como Q=m*Ce*ΔT. También describe sistemas termodinámicos, procesos isotérmicos, adiabáticos, isocóricos e isobáricos y cómo se aplica la primera ley a cada uno.

1. NOMBRE: MARÍA BELÉN MORALES CHANGO
NRC: 7839
MATERIA: FISICA FUNDAMENTAL
TEMAS: *LEY CERO DE LA TERMODINAMICA
*PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA.

2. CONCEPTOS PREVIOS:
• Temperatura: Es una medida que indica que tan caliente o frio se
encuentra algo. Los instrumentos diseñados para medir la temperatura
se llaman termómetros.
• Calor: Es la energía intercambiada entre un cuerpo y su entorno por el
hecho de encontrarse a distinta temperatura.
• Trabajo: Cantidad de energía transmitida a un sistema.
• Energía interna: Incluye todas las formas de energía del sistema y
está asociada con el estado termodinámico de dicho sistema

3. TERMODINÁMICA
• El término termodinámica proviene del griego termo, que significa
calor y dinámico que significa fuerza. Por lo tanto la termodinámica
estudia la circulación de la energía y como la misma infunde
movimiento.
• Los principios de la termodinámica se basan directamente en las
observaciones realizadas sobre fenómenos naturales y el estudio de sus
causas.

4. LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
• Esta ley establece que, dos cuerpos separados están en equilibrio térmico
con un tercer cuerpo, entonces están en equilibrio térmico entre si.
• Tiene este nombre porque la descubrieron después de la primera y segunda ley
de la termodinámica pero era necesario establecer primero esta ley pues es
la base para las demás leyes.

5. FORMULA
𝑄 = 𝑚 ∗ 𝐶𝑒 ∗ ∆𝑇
• Para lograr un equilibrio térmico se dice
𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑜 = 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑑𝑜
−∆𝑄1 = ∆𝑄2
-𝑚1 ∗ 𝐶𝑒1 ∗ ∆𝑇=𝑚2 ∗ 𝐶𝑒2 ∗ ∆𝑇
• Si los cuerpos alcanzan un equilibrio térmico entonces la temperatura final de ambos
debe ser la misma.
• La cantidad de calor que un cuerpo pierde o gana depende de tres factores:
• 1. La variación de la temperatura que se desea conseguir.
• 2. La masa del cuerpo que se caliente o enfrié.
• 3. La naturaleza del cuerpo.

6. DATO IMPORTANTE:
• Esta ley es la base de la medición de temperatura, por lo que es de gran
importancia para la termometría y para el establecimiento de las escalas
empíricas de la temperatura. Estas escalas empíricas de la temperatura son
la escala Celsius y Fahrenheit.

7. SISTEMAS
• En termodinámica, un sistema se define como cualquier conjunto de
materia o cualquier región en masa que se toma para el estudio. La
región fuera del sistema se conoce como alrededores o entorno y la
superficie real o imaginaria que separa el sistema de sus alrededores
se llama pared o frontera.

8. TIPOS DE SISTEMAS
• Abiertos: Son aquellos que pueden interactuar con su alrededor y pueden
intercambiar masa y energía.
• Cerrados: Son aquellos que solo pueden interactuar con su alrededor a
través del intercambio de energía.
• Aislados: Son aquellos que no pueden interactuar con los alrededores, en
este caso no hay transferencia de masa y energía.

9. PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
• La primera ley de la termodinámica es un caso especial de la ley de
conservación de energía que describe procesos que solo cambian la
energía interna y las únicas transferencias son mediante calor y
trabajo:
∆𝐸𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 𝑄 + 𝑊
Calor añadido es positivo (+)
Calor perdido es (-)
Trabajo sobre el sistema es (-)
Trabajo por el sistema es (+)
La energía interna también puede estar expresada por ∆𝑈

10. APLICACIONES DE LA PRIMERA LEY DE LA
TERMODINÁMICA:
• Procesos isotérmicos (∆𝑇 = 0)
• Consideramos primero un proceso idealizado que se efectuara a
temperatura constante. Por ejemplo; un recipiente con gas y un pistón
en la zona superior, sumergido en un deposito calorífico a temperatura
constante. Al ser la temperatura constante la variación de energía es
0
∆𝐸𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 0
𝑄 = 𝑊

11. • El trabajo realizado por el gas en este proceso, es:
𝑑 𝑊 =
𝑉𝑎
𝑉𝑏
𝑃𝑑𝑉
𝑊 =
𝑉𝑎
𝑉𝑏
𝑃𝑑𝑉
𝑊 = 𝑛𝑅𝑇
𝑉𝑎
𝑉𝑏
𝑑𝑉
𝑉
𝑊 = 𝑛𝑅𝑇 ∗ ln(
𝑉𝑏
𝑉𝑎
)

12. PROCESO ADIABÁTICO (Q=0)
Un proceso adiabático es aquel en el que no se permite el flujo de calor
hacia o desde el sistema. Esta situación puede suceder, si el sistema
esta extremadamente bien aislado, o cuando el proceso ocurre tan rápido
que el calor, que fluye con lentitud, no tiene tiempo de fluir hacia
dentro o hacia afuera.
∆𝐸𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = +𝑊
∆𝐸𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = −𝑊
Los signos dependen del criterio que se nos de.
Cuando comprimimos o expandimos un gas en un proceso en el que no se
intercambia calor, variamos su energía interna y, por lo tanto su
temperatura.
Un ejemplo, es al usar un ambientador o un desodorante en aerosol.

13. PROCESOS ISOCÓRICOS (W=0)
• Aquellos procesos en los que el volumen permanecen constante. Por
ejemplo una botella de champán metida en un recipiente con hielo. Al
no haber variación de volumen, el trabajo del sistema es cero.
• Por lo tanto según la primera ley nos queda
∆𝐸𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 𝑄
• La única forma de variar la energía interna en un proceso en el que no
se varia el volumen es a través del intercambio de calor.

14. PROCESO ISOBÁRICO
• Aquellos donde la presión permanece constante, un ejemplo son las
reacciones químicas. Cuando se añade o se quita calor a un gas ideal a
presión constante, el cociente V/T no cambia El valor del trabajo se
puede calcular a partir de la siguiente expresión.
𝑊𝑖𝑠𝑜𝑏á𝑟𝑖𝑐𝑜 = 𝑃∆𝑉
• Cuando se agrega o quita calor a un gas en condiciones isobáricas, la
energía interna del gas cambia y el gas se expande o se contrae,
efectuando trabajo positivo o negativo
∆𝐸𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 𝑄 + 𝑊
𝑄 = ∆𝐸𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 + 𝑊 = ∆𝐸𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 + 𝑃∆𝑉