Primera Ley
2
1. Primera Ley 1.1. Enunciado de la primera ley La primera ley de la termodinámica establece que en cualquier proceso de energía esta se conserva. Aunque históricamente el concepto de energía ha sido lento para evolucionar, hoy en día es casi intuitivamente aceptada, y ya no parece muy peculiar que el calor y el trabajo son sólo medidas diferentes de cambio en la misma propiedad de un sistema, su energía. La traducción matemática de este principio es: (1) dE=dq +dw Donde E, q y w son, respectivamente, la energía, el calor y el trabajo absorbido por el sistema desde los alrededores. Aplicaciones de la primera ley no son más que procesos de contabilidad. Generalmente se añade en los términos de trabajo todas las interacciones no térmico. El término de trabajo más comúnmente encontrado en termoquímica es el trabajo realizado contra presiones externas; este es igual a la presión externa P ext multiplicado por el cambio resultante de volumen del sistema: (2) w=− ∫ P ext dV Señalaremos que en un proceso reversible (definido a continuación) la presión externa, P ext , es igual a la presión P del sistema; w es entonces − ∫ PdV . Otro tipo de trabajo se hace contra el campo gravitatorio. Si la masa m es desplazada por una altura h, el término de trabajo correspondiente es mgh, donde g es la aceleración debida a la gravedad. Otras fuentes de energía tales como energía cinética, 1 2 mv 2 (donde v es la velocidad del sistema), y la energía eléctrica, VIt (voltaje × corriente × tiempo) también deben ser consideradas cuando sea pertinente.
-
Upload
javier-enrique-toro-yentzen -
Category
Documents
-
view
221 -
download
7
description
Termodinámica
Transcript of Primera Ley
1. Primera Ley1.1. Enunciado de la primera ley La primera ley de la termodinmica establece que en cualquier proceso de energa esta se conserva. Aunque histricamente el concepto de energa ha sido lento para evolucionar, hoy en da es casi intuitivamente aceptada, y ya no parece muy peculiar que el calor y el trabajo son slo medidas diferentes de cambio en la misma propiedad de un sistema, su energa. La traduccin matemtica de este principio es:(1) Donde , y son, respectivamente, la energa, el calor y el trabajo absorbido por el sistema desde los alrededores.Aplicaciones de la primera ley no son ms que procesos de contabilidad. Generalmente se aade en los trminos de trabajo todas las interacciones no trmico. El trmino de trabajo ms comnmente encontrado en termoqumica es el trabajo realizado contra presiones externas; este es igual a la presin externa multiplicado por el cambio resultante de volumen del sistema:(2) Sealaremos que en un proceso reversible (definido a continuacin) la presin externa, , es igual a la presin del sistema; es entonces .Otro tipo de trabajo se hace contra el campo gravitatorio. Si la masa es desplazada por una altura , el trmino de trabajo correspondiente es , donde es la aceleracin debida a la gravedad. Otras fuentes de energa tales como energa cintica, (donde es la velocidad del sistema), y la energa elctrica, (voltaje corriente tiempo) tambin deben ser consideradas cuando sea pertinente.En la contabilizacin de estos trminos de energa, se debe tener cuidado de utilizar las unidades compatibles. Los trminos de calor se suelen expresar en caloras, los de trabajo en joules. La conversin es: (3) Cuando el trabajo contra la presin se expresa en , los factores de conversin son:(4) 1.2. Funciones de Estado y Diferenciales PerfectasEn la ecuacin (1) se han utilizado smbolos diferentes para el incremento de la energa y de los incrementos de calor y trabajo. El smbolo subraya que los incrementos infinitesimales y no son diferenciales perfectas: en una transformacin, sus cambios no dependen solamente de los estados inicial y final del sistema, sino tambin del camino de transformacin que une estos dos estados.
