Universidad Abierta y a DistanciaTermodinmica TA-TER-1302-001Aula Internacional.Unidad 1. Conceptos y propiedades termodinmicas.Actividad 2Sistemas termodinmicos en el entornoCarrera:Tecnologa ambientalAlejandra Laura Villalobos Sampayo AL 12!!1!"#ec$a de elaboraci%n& Pgina1Sistema termodinmicoUnsistematermodinmicoesunsistemamacroscpicocuyas caractersticasmicroscpicas (la posicin y lavelocidad delas partculas encadainstanteesinaccesible y donde slo son accesibles sus caractersticas estadsticas!"odo sistema posee una estructura microscpica (mol#culas$ ellas mismas%ormadaspor tomos$ ellosmismos%ormadospor partculaselementales& demodo 'ue uno puede considerar$ a priori$ lascaractersticas microscpicas$propias de cada una de las partculas constitutivas del sistema$ y lascaractersticas macroscpicascorrespondientes al comportamiento estadstico deestas partculas!(l estado de un sistema representa la totalidad de las propiedades macroscpicasasociadas con #l! Cual'uiersistema'uemuestreuncon)untodevariablesidenti%icablestieneunestado termodinmico$ ya sea 'ue est# o no en e'uilibrio!Un sistema termodinmico es una cantidad arbitraria de materia$ cuyaspropiedades pueden ser descritas *nicamente y totalmente$ especi%icando ciertosparmetros macroscpicos 'ue pueden ser: "emperatura Presin +olumenUn sistema aislado es a'uel 'ue no puede intercambiar materia ni energa con su entorno!Un sistema cerrado es a'uel 'ue slo puede intercambiar energa con su entorno$ pero no materia!Un sistema abierto es a'uel 'ue puede intercambiar materia y energa con su entornoPgina2Equilibrio termodinmico,aspropiedadestermodinmicasdeunsistemavienendadasporlosatributos%sicos macroscpicos observables del sistema$ mediante la observacin directa omediante alg*n instrumento de medida! Un sistema est en e'uilibrio termodinmico cuando no se observa ning*n cambioen sus propiedades termodinmicas a lo largo del tiempo! ,os estados de e'uilibrio son$ por de%inicin$ estados independientes del tiempo! (l estado de e'uilibrio termodinmico se caracteri-a por la anulacin porcompensacin de %lu)os de intercambio y la .omogeneidad espacial de losparmetros 'ue caracteri-an el sistema 'ue ya no dependen del tiempo! Un estado de no e'uilibrio es un estado con intercambios netos de masa o energay sus parmetros caractersticos dependen en general de la posicin y del tiempo! /i no dependen del tiempo$ necesitan la intervencin del entorno para mantenersus valores (estado estacionario %uera del e'uilibrio!Pgina0Variables de estado extensivas/on proporcionales a la cantidad de materia en el sistema$ o sea$ al n*mero departculas o masa!()emplosdevariablesdeestadoe1tensivassonlaenergatotal$ el volumenyentropa! /ielsistema estuviese dividido en varias partes$ elvalor totalde unavariable e1tensiva es iguala la suma de los valores de esa variable para cadaparte considerada!Variables de estado intensivas/on independientes de la cantidad de materia en el sistema!()emplos de variables de estado intensivas son la temperatura y la presin! ,asvariables intensivas no son aditivas para las varias partes de un sistema$ o sea$ enun sistema constituido por varias partculas la temperatura del sistema nunca es lasuma de la temperatura de cada partcula 'ue lo constituye!Equilibrio termodinmico2ay e'uilibrio termodinmico entre dos sistemas o entre un sistema y el ambientecuando e1iste$ simultneamente: e'uilibrio t#rmico 3 cuando la temperatura no se altera e'uilibrio mecnico 3 cuando el sistema no se e1pande ni se contrae e'uilibrio'umico3cuandono.ayalteracionesdel sistemaydesusconcentracionesPor e)emplo$ un gas contenido en un recipiente cerrado y de volumen constante$estene'uilibriotermodinmicocuandolapresin eslamismaentodoslospuntos y su temperatura es igual a la del barrio!Pgina4Considerea.ora una trans%ormacinde un sistema$ de un estado inicial para unestado %inal$ reali-ada a trav#s de una sucesin continua de estados de e'uilibrio!(sa trans%ormacin puede ser reversible o no (irreversible!Trans'ormaci%nre(ersible5anteniendo las condiciones del sistema termodinmico$ una trans%ormacinreversible ocurre espontneamente en los dos sentidos!Trans'ormaci%nirre(ersibleUnatrans%ormacin irreversible solamentesucedenaturalmenteenun*nicosentido$ o sea$parte de un estado inicialevolucionapara un estado %inal$ pero novuelve espontneamente a ese mismo estado inicial!Apli)uen sus conocimientos e%ectuando lo siguiente:o Analicen 'u# ocurre cuando una masa de aire %ro entra en contacto con la tierra 'ue se encuentra a una temperatura mayor!o (1pli'uen el %enmeno considerando el sistema %ormado por la masade aire caliente y la atms%era terrestre!,atemperaturadel airetiendeadisminuir conlaaltitud$ aun'ueenalgunasregionesaltasdelaatms%eraaumenta$ debidoa'uealgunosgasesabsorbenlasradiacionessolaresylas trans%orman en calor! ,aatms%erapareceunacapauni%orme$ perosutemperaturavariade%ormairregular con la altitud! (stas variaciones sirven para di%erenciar distintas -onas dela atms%era!/e llaman pausas a las -onas en 'ue se producen inversiones en latemperaturadela atms%era!(n el apartado siguiente estudiaremos las distintas capas de la atms%era!Pgina6(l %rente %ro es una %ran)a de mal tiempo 'ue ocurre cuando una masa de aire %rose acerca a una masa de aire caliente! (l aire %ro$ siendo ms denso$ genera una7cu8a7 y se mete por deba)o del aire clido y menos denso!,os %rentes %ros se mueven rpidamente! /on %uertes y pueden causarperturbaciones atmos%#ricas tales como tormentas de truenos$c.ubascos$ tornados$ vientos %uertes y cortas tempestades de nieve antes delpaso del%rente %ro$ acompa8adas de condiciones secas a medida 'ue el%renteavan-a! Dependiendodela#pocadel a8oydesulocali-acingeogr%ica$ los%rentes %ros pueden venir en una sucesin de 6 a 9 das!Corte transversal de un frente fro!(nmapasdetiempo$ los%rentes%rosestnmarcadosconel smbolodeunalnea a-ul de tringulos 'ue se8alan la direccin de su movimiento!,a velocidad de despla-amiento del %rente es tal 'ue el e%ecto de descenso bruscode temperatura se observa en pocas .oras!ExplicacinComo el aire %ro es ms denso 'ue el aire caliente y aire %ro socava una masa deaire clido se produce una lnea ms concentrada de la precipitacin pesada comoel empu)edel aire%ro$ literalmente$ seprovocaunadelantamientodel aire%romismo 'ue levanta y empu)a el levanta el aire caliente!! (ste levantamientoPgina:muc.asvecesprovocatormentasel#ctricasa#reasoduc.asmuypesadas! (laumento de la nubosidad 'ue preceden a un %rente %ro suele ser rpida!(l clarodetrs de la parte delantera a veces es rpido$ pero .ay momentos 'ue la limpie-aes muy lenta despu#s de los pases %rontales! (sto es cuando la masa de aire ms%ra es poco pro%unda detrs del %rente! Adems$ .ay veces en 'ue un %rente %ro yun %rente clido no tienen ninguna precipitacin asociada con ellosBIBLIO!"#I" ;umica de 2< =ac.illerato "ema 4! "ermo'umica!.ttp:>>???!alonso%ormula!com>inorganica>@private>;uimica2bac.A4cast!pd% (tomada 24 de )unio del 2A10 Conceptos %undamentales de los sistemas termodinmicos! "ermodinmica!.ttp:>>???!te1toscienti%icos!com>%isica>termodinamica>estado ("omada 24 de )unio del 2A10Pgina9