Este documento presenta información sobre termodinámica. Explica conceptos clave como temperatura, calor, energía interna y las tres leyes de la termodinámica. También describe los diferentes estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso), los cambios de estado, y procesos termodinámicos como ciclos de Carnot. El documento fue escrito por Teresa Herrera para un grupo de estudiantes de grado 11.

1. TEMA: TERMODINAMICA
DOCENTE: TERESA HERRERA HERMOSILLO
INTEGRANTES:
YACER JAVIER ARIAS MENA
ISAURA MARIA SANCHEZ VALENCIA
BRAHIAN DAVID MOSQUERA MENA
KEVIN DAMIAN GONSALEZ LEMUS
WALTER DAVID VALENCIA PEREA
HADINSON RENTERIA PALACIOS
JUAN GUILLERMO MOSQUERA LIZCANO
GRADO: 11-02 J.M.

2. TERMODINAMICA
La termodinámica puede definirse como el tema de la
Física que estudia los procesos en los que se
transfiere energía como calor y como trabajo.
Sabemos que se efectúa trabajo cuando la energía se
transfiere de un cuerpo a otro por medios mecánicos.
la termodinámica, es imprescindible establecer una
clara distinción entre tres conceptos básicos:
temperatura, calor y energía interna.

3.  LA TEMPERATURA : es una medida de la energía cinética media de las moléculas
individuales. El calor es una transferencia de energía, como energía térmica, de un objeto a
otro debida a una diferencia de temperatura.
 EL CALOR : es una transferencia de energía de un cuerpo a un segundo cuerpo que está a
menor temperatura. O sea, el calor es muy semejante al trabajo
 LA ENERGÍA INTERNA (O TÉRMICA) : es la energía total de todas las moléculas del objeto,
o sea incluye energía cinética de traslación, rotación y vibración de las moléculas, energía
potencial en moléculas y energía potencial entre moléculas.

4. LEY CERO DE LA TERMODINAMICA
Este principio fundamental se enunció
formalmente luego de haberse formulado las
otras tres leyes de la termodinámica, por ello
se llama Ley Cero.
Como consecuencia de ésta ley se puede
afirmar que dos objetos en equilibrio térmico
entre sí están a misma temperatura, y si
tienen temperaturas diferentes n están en
equilibrio térmico entre sí

5. PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
 Cambio en la energía interna en el sistema
= Calor agregado (Q) - Trabajo efectuado
por el sistema (W)
Notar que el signo menos en el lado
derecho de la ecuación se debe justamente
a que W se define como el trabajo
efectuado por el sistema.
Para entender esta ley, es útil imaginar un
gas encerrado en un cilindro, una de cuyas
tapas es un émbolo móvil y que mediante
un mechero podemos agregarle calor. El
cambio en la energía interna del gas estará
dado por la diferencia entre el calor
agregado y el trabajo que el gas hace al
levantar el émbolo contra la presión
atmosférica.

6.  PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
Q= Calor
E int= energía interna
W= trabajo

7. SEGUNDA LEY DE TERMONDINAMICA
 La primera ley nos dice que la energía se conserva. Sin embargo, podemos
imaginar muchos procesos en que se conserve la energía, pero que
realmente no ocurren en la naturaleza. Si se acerca un objeto caliente a
uno frío, el calor pasa del caliente al frío y nunca al revés. Si pensamos que
puede ser al revés, se seguiría conservando la energía y se cumpliría la
primera ley.
En la naturaleza hay procesos que suceden, pero cuyos procesos inversos
no. Para explicar esta falta de reversibilidad se formuló la segunda ley de la
termodinámica, que tiene dos enunciados equivalentes:

8. CICLOS TERMODINÁMICOS
Todas las relaciones termodinámicas importantes empleadas en ingeniería se
derivan del primer y segundo principios de la termodinámica. Es útil tratar los
procesos termodinámicos basándose en ciclos:
procesos que devuelven un sistema a su estado original después de una serie
de fases, de manera que todas las variables termodinámicas relevantes
vuelven a tomar sus valores originales. En un ciclo completo, la energía
interna de un sistema no puede cambiar, puesto que sólo depende de dichas
variables. Por tanto, el calor total neto transferido al sistema debe ser igual al
trabajo total neto realizado por el sistema.

9. CICLO DE CARNOT
El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico
ideal reversible entre dos fuentes de
temperatura, en el cual el rendimiento es
máximo.
Una máquina térmica que realiza este ciclo se
denomina máquina de Carnot. Estas máquinas
trabajan absorbiendo una cantidad de calor Q1
de la fuente de alta temperatura y cede un calor
Q2 a la de baja temperatura produciendo un
trabajo sobre el exterior.

11. TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
La tercera ley tiene varios enunciados equivalentes:
 "No se puede llegar al cero absoluto mediante una serie finita de
procesos"
 Es el calor que entra desde el "mundo exterior" lo que impide que en los
experimentos se alcancen temperaturas más bajas. El cero absoluto es la
temperatura teórica más baja posible y se caracteriza por la total ausencia
de calor. Es la temperatura a la cual cesa el movimiento de las partículas. El
cero absoluto (0 K) corresponde aproximadamente a la temperatura de -
273,16ºC. Nunca se ha alcanzado tal temperatura y la termodinámica
asegura que es inalcanzable.

12. Procesos termodinámicos.
Se dice que un sistema pasa por un proceso termodinámico, o transformación
termodinámica, cuando al menos una de las coordenadas termodinámicas no cambia. Los
procesos más importantes son:
 Procesos isotérmicos: son procesos en los que la temperatura no cambia.
 Procesos isobáricos: son procesos en los cuales la presión no varía.
 Procesos isócoros: son procesos en los que el volumen permanece constante.
 Procesos adiabáticos: son procesos en los que no hay transferencia de calor alguna.
 Procesos diatérmicos: son procesos que dejan pasar el calor fácilmente.
 Procesos isoentrópicos: procesos adiabáticos y reversibles. Procesos en los que la
entropía no varía.

13.  Estado de un sistema: Un sistema que puede describirse en función de
coordenadas termodinámicas se llama sistema termodinámico y la
situación en la que se encuentra definido por dichas coordenadas se llama
estado del sistema.
 Equilibrio térmico: Un estado en el cual dos coordenadas termodinámicas
independientes X e Y permanecen constantes mientras no se modifican las
condiciones externas se dice que se encuentra en equilibrio térmico. Si dos
sistemas se encuentran en equilibrio se dice que tienen la misma
temperatura.
 Foco térmico: Un foco térmico es un sistema que puede entregar y/o
recibir calor, pero sin cambiar su temperatura.
 Contacto térmico: Se dice que dos sistemas están en contacto térmico
cuando puede haber transferencia de calor de un sistema a otro.

14. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA
MATERIA
 Sólido Gaseoso
 Liquido Plasma
 Condensación de Bose-Einstein
 Dependen de:
 Estructura interna
 Temperatura
 Presión
 TERMODINÁMICA – ESTADOS DE LA MATERIA

15. FASES DE LA MATERIA
 La materia puede existir en varias formas o
estados de agregación diferentes, conocidos
como fases, dependiendo del volumen y de la
presión y temperatura ambiente. Una fase es una
forma de materia que tiene una composición
química y unas propiedades físicas relativamente
uniformes. Estas fases incluyen las tres familiares
(sólidos, líquidos, y gases).

16. CAMBIOS DE ESTADO
 Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío
pasa de un estado a otro, decimos que ha cambiado
de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el
hielo se derrite y si calentamos agua líquida vemos
que se evapora. El resto de las sustancias también
puede cambiar de estado si se modifican las
condiciones en que se encuentran. Además de la
temperatura, también la presión influye en el estado
en que se encuentran las sustancias

17. ESTADOS DE LA MATERIA
ESTADO SOLIDO
 Los sólidos se caracterizan por tener
forma y volumen constantes. Esto se
debe a que las partículas que los
forman están unidas por unas fuerzas
de atracción grandes de modo que
ocupan posiciones casi fijas. En el
estado sólido las partículas solamente
pueden moverse vibrando, pero no
pueden mover11-estado-solido.jpgse
trasladándose libremente a lo largo
del sólido.
CARACTERISTICAS
 Tienen forma y volumen definidos.
 El movimiento de las moléculas es
muy poco o nulo por estar muy
juntas.
 Ejemplos: La piedra, cerros, hielo, etc.

18. ESTADOS DE LA MATERIA
ESTADO LIQUIDO
 Los líquidos, al igual que los sólidos,
tienen volumen constante. En los
líquidos las partículas están unidas
por unas fuerzas de atracción
menores que en los sólidos, por tal
motivo las partículas de un líquido
pueden trasladarse con libertad.
También decimos que su movimiento
es desordenado, pero existen
asociaciones de varias partículas que,
como si fueran una, se mueven al
acorde.
CARACTERISTICAS
 Tienen volumen constante.
 Adoptan la forma del recipiente que
las contienen.
 El movimiento de las moléculas es
constante y desordenado.
 Estas características hacen que se
denomine fluido.
 Ejemplo: ríos, lagos, lagunas, mares,
océanos, etc

19. ESTADOS DE LA METERIA
ESTADO GASEOSO
 Los gases, igual que los líquidos, no
tienen forma fija pero, a diferencia de
éstos, su volumen tampoco es fijo.
También son fluidos, como los líquidos.
En los gases, las fuerzas que mantienen
unidas las partículas son muy pequeñas.
Las partículas se mueven de forma
desordenada, con choques entre ellas y
con las paredes del recipiente que los
contiene, esto nos explica las
propiedades de expansibilidad y
compresibilidad que presentan los
gases: sus partículas se mueven
libremente, de modo que ocupan todo
el espacio disponible
CARACTERISTICAS
 El movimiento de las moléculas es
muy continuo.
 Tiende a ocupar el mayor espacio
posible.
 Constituye un fluido.
 Tiene volumen y forma.
 Ejemplo: nubes, humo, aire, etc.

20. SOLIDOS LIQUIDOS Y GASES
CAMBIOS DE ESTADO

21. ESTADO PLASMATICO
 Se denomina plasma a un gas constituido por
partículas cargadas (iones) libres y cuya dinámica
presenta efectos colectivos dominados por las
interacciones electromagnéticas de largo alcance
entre las mismas. Su densidad es mínima y tiene la
misma cantidad de cargas positivas y negativas,
conduciendo a una neutralidad eléctrica.

22. SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES
ESTADOS DE LA MATERIA
 EBULLICIÓN
 Punto de ebullición: es la temperatura a la cual hierve
una sustancia y se transforma en gas
 Calor latente de ebullición o de vaporización (Lv):
Energía que se debe suministrar por unidad de masa
para que la sustancia cambie de líquido a gas
 ΔQ = m Lv

23. SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES
 FUSIÓN
 Punto de fusión: es la temperatura a la cual se funde
un sólido, se transforma en líquido
 Calor latente de fusión (Lf): Energía que se debe
suministrar por unidad de masa para la fusión de una
sustancia
 ΔQ = m Lf

24. FUSION Y EBULLICION
LIQUIDO,SOLIDO,GAS

25. SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES
 SOLIDIFICACIÓN Y CONDENSACIÓN
 Solidificación: Se produce a la misma temperatura
que la fusión, cuando es el cuerpo el que cede calor
 Condensación: puede producirse a temperatura
diferente a la de ebullición

26. GRACIAS.