Leyes de la Termodinámica y Procesos de Intercambio Energético

Principios de la Termodinámica

Principio Cero de la Termodinámica

Si dos sistemas están en equilibrio térmico independientemente con un tercer sistema, deben estar en equilibrio térmico entre sí. Este principio nos ayuda a definir la temperatura.

Primer Principio de la Termodinámica

Un sistema aislado puede intercambiar energía con su entorno en forma de trabajo y de calor, acumulando energía en forma de energía interna. Este principio es una generalización del principio de conservación de la energía mecánica.

Segundo Principio de la Termodinámica

La entropía del universo siempre tiende a aumentar. Existen dos enunciados equivalentes:

• Enunciado de Clausius: No es posible un proceso cuyo único resultado sea la transferencia de calor de un cuerpo de menor temperatura a otro de mayor temperatura.
• Enunciado de Kelvin-Planck: No es posible un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor procedente de un foco y la conversión de este calor en trabajo.

Tercer Principio de la Termodinámica

La entropía de un sistema se aproxima a un valor constante así como la temperatura se aproxima al cero absoluto. Con la excepción de los sólidos no cristalinos (vidrio), la entropía del sistema en el cero absoluto es típicamente cercana al cero, y es igual al logaritmo de la multiplicidad de los estados cuánticos fundamentales.

Definiciones y Procesos Termodinámicos

El término adiabático hace referencia a volúmenes que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un límite adiabático. Otro ejemplo es la temperatura adiabática de llama, que es la temperatura que podría alcanzar una llama si no hubiera pérdida de calor hacia el entorno. En climatización, los procesos de humectación (aporte de vapor de agua) son adiabáticos, puesto que no hay transferencia de calor, a pesar de que se consiga variar la temperatura del aire y su humedad relativa.

Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico, es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que este se define como tal. En un diagrama P-V, un proceso isocórico aparece como una línea vertical.

Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión constante. La primera ley de la termodinámica