Fundamentos de Termodinámica: Definiciones Clave y Procesos Físicos

Glosario Fundamental de Termodinámica

Conceptos de Energía y Cantidad

Caloría: Es la cantidad de calor que se debe suministrar a un gramo de agua para elevar su temperatura un grado Celsius (1 °C).

Calor Latente: Es la cantidad de calor que se debe suministrar a la unidad de masa de una sustancia para cambiar su estado (fase).

Capacidad Calórica: Es la cantidad de calor que se suministra a un cuerpo para elevar su temperatura un grado Celsius (1 °C).

Calor Específico: Es la cantidad de calor que se debe suministrar a la unidad de masa de una sustancia para elevar su temperatura un grado Celsius (1 °C).

Energía Interna: Es la energía cinética de traslación, rotación o vibración que poseen los átomos o moléculas de una sustancia, además de la energía potencial de interacción entre estas moléculas.

Cantidad de Sustancia: Es la masa de un gas dividida por su peso molecular (masa molar).

Número de Avogadro: Es el número de moléculas que hay por cada mol de una sustancia, y es el mismo cualquiera que sea la sustancia.

Energía Cinética Molecular Promedio: Es directamente proporcional a su temperatura absoluta.

Temperatura: Magnitud física que nos indica de un modo directo el grado de movilidad de las moléculas de una sustancia.

Calor: Es una de las formas en que se manifiesta la energía.

Mecanismos de Transferencia de Calor

La propagación del calor describe cómo la energía calorífica se mueve entre cuerpos o regiones.

• Propagación de Calor por Convección: Es aquella forma de propagación en la cual el transporte de la energía calorífica se hace de un lugar a otro a causa del desplazamiento de las moléculas del cuerpo (líquido o gas), observándose un movimiento cíclico.

• Propagación de Calor por Conducción: Es aquella forma de propagación en la cual el calor pasa de una región a otra de un cuerpo, o de un cuerpo a otro en contacto, sin que las mismas moléculas se desplacen. Esta actividad se presenta principalmente en los sólidos, siendo los metales los que mejor conducen el calor.

• Propagación de Calor por Radiación: Aquí, la energía calorífica es transmitida de un cuerpo a otro distante a través del vacío. En esta forma nos llega la energía radiante del Sol.

Cambios de Fase y Sistemas Termodinámicos

Cambio de Fase: Llamamos fase a aquella composición física y química homogénea que presenta una sustancia entre un gran rango de presiones y temperaturas. En la naturaleza existen tres fases principales: sólido, líquido y gas (vapor).

Tipos de Transiciones de Fase

• Fusión: Paso del estado sólido al líquido.
• Vaporización: Paso del estado líquido al gaseoso. Presenta dos formas: la evaporación y la ebullición.
• Condensación: Es el paso de vapor a líquido.
• Licuación: Es el paso de gas a líquido.
• Solidificación: Es el paso del líquido a sólido.
• Sublimación: Es el paso directo del estado sólido a gaseoso y viceversa (sublimación inversa o deposición).

Sistemas y Principios

Máquina Térmica: Llamamos así a aquel sistema termodinámico cuya sustancia de trabajo, funcionando en un ciclo, nos entrega un trabajo neto a cambio de una absorción neta de calor.

Principio de las Mezclas de Regnault: Al mezclar cuerpos de distinta temperatura que reaccionan químicamente entre sí, la mezcla adquiere una temperatura común comprendida entre la del cuerpo más frío y la del más caliente. El calor cedido por el cuerpo caliente es igual al calor absorbido por el cuerpo frío.